дано:
- Масса карбоната калия (K2CO3) = 12,5 г
- Масса оксида алюминия (Al2O3) = 5,1 г
- Объем 15 % -ного раствора азотной кислоты (HNO3) = 200 мл
- Плотность раствора HNO3 (ρ) = 1,05 г/мл
найти:
- Массовую долю азотной кислоты в полученном растворе.
решение:
1. Рассчитаем количество моль карбоната калия:
Молярная масса K2CO3 = 39,1*2 + 12 + 16*3 = 138,21 г/моль.
Количество моль K2CO3 = масса K2CO3 / молярная масса K2CO3 = 12,5 г / 138,21 г/моль ≈ 0,0904 моль.
2. Рассчитаем количество моль оксида алюминия:
Молярная масса Al2O3 = 26,98*2 + 16*3 = 101,96 г/моль.
Количество моль Al2O3 = масса Al2O3 / молярная масса Al2O3 = 5,1 г / 101,96 г/моль ≈ 0,0500 моль.
3. Реакция карбоната калия с азотной кислотой:
K2CO3 + 2 HNO3 → 2 KNO3 + H2O + CO2↑.
Из уравнения видно, что 1 моль K2CO3 реагирует с 2 моль HNO3.
Поэтому для 0,0904 моль K2CO3 потребуется:
Количество моль HNO3 = 2 * 0,0904 моль = 0,1808 моль.
4. Теперь найдем массу 15 % -ного раствора азотной кислоты:
Масса 15 % -ного раствора HNO3 = объем раствора * плотность раствора = 200 мл * 1,05 г/мл = 210 г.
5. Рассчитаем массу самой азотной кислоты в этом растворе:
Масса HNO3 = масса раствора * массовая доля = 210 г * 0,15 = 31,5 г.
6. Найдем общую массу раствора после реакции:
Масса образовавшегося раствора = масса K2CO3 + масса Al2O3 + масса раствора HNO3 = 12,5 г + 5,1 г + 210 г = 227,6 г.
7. Теперь рассчитаем массовую долю азотной кислоты в полученном растворе:
Массовая доля HNO3 = масса HNO3 / масса раствора * 100 = 31,5 г / 227,6 г * 100 ≈ 13,84 %.
ответ:
Массовая доля азотной кислоты в полученном растворе составляет приблизительно 13,84 %.