Дано:
Масса азотной кислоты (HNO3) = 189 г
Объем оксида азота (II) = 11,2 л
Концентрация серной кислоты = 94%
Плотность серной кислоты = 1,83 г/см³
Найти:
Объем 94%-ной серной кислоты, необходимый для растворения такого же количества исходной смеси.
Решение с расчетом:
1. Найдем количество вещества оксида азота (II) (NO):
При нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л
n(NO) = V/22,4 = 11,2 л / 22,4 л/моль ≈ 0,5 моль
2. Найдем количество вещества азотной кислоты (HNO3), используя уравнение реакции:
3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Молярная масса HNO3 = 63 г/моль
n(HNO3) = m / M = 189 г / 63 г/моль = 3 моль
3. Рассчитаем количество меди (Cu), используя уравнение реакции:
3Cu + 8HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O
Так как 3 моль HNO3 соответствуют 3 моль Cu, то количество меди также равно 3 моль.
4. Рассчитаем массу меди (Cu):
m(Cu) = n * M = 3 моль * 63,55 г/моль = 190,65 г
5. Рассчитаем эквивалентную массу оксида меди (II) (CuO):
M(CuO) = M(Cu) + M(O) = 63,55 г/моль + 16 г/моль = 79,55 г/моль
6. Рассчитаем количество вещества оксида меди (II) (CuO):
n(CuO) = m / M = 190,65 г / 79,55 г/моль ≈ 2,4 моль
7. Рассчитаем массу оксида меди (II) (CuO), выделившегося при реакции:
m(CuO) = n * M = 2,4 моль * 79,55 г/моль ≈ 190,92 г
8. Рассчитаем объем 94%-ной серной кислоты, необходимый для растворения той же массы оксида меди (II):
Объем = масса / (концентрация * плотность) = 190,92 г / (0,94 * 1,83 г/см³) ≈ 111,53 мл
Ответ:
Для растворения такого же количества исходной смеси потребуется примерно 111,53 мл 94%-ной серной кислоты.