Вопрос школьника
Ответь развернуто и подробно на вопрос — В 4.6 л воды растворили 5,4 г оксида азота (V). Какова массовая доля азотной кислоты в полученной растворе?
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо вычислить количество азотной кислоты, образующейся при растворении оксида азота (V), а затем выразить его в процентах от массы полученного раствора.
1. Вычисление количества азотной кислоты:
Сначала необходимо выразить количество оксида азота (V) в молях. Для этого воспользуемся молярной массой оксида азота (V), которая равна 30 г/моль:
n(оксид азота) = m(оксид азота) / M(оксид азота) = 5,4 г / 30 г/моль = 0,18 моль
Затем вычислим количество азотной кислоты, образующейся при растворении этого количества оксида азота (V). При растворении оксида азота (V) он реагирует с водой, образуя азотную кислоту:
NO2 + H2O → HNO3
Молярное соотношение между оксидом азота (V) и азотной кислотой в этом реакции равно 1:1. Таким образом, количество азотной кислоты, образующейся при растворении 0,18 моль оксида азота (V), также равно 0,18 моль.
2. Вычисление массовой доли азотной кислоты:
Масса полученного раствора равна массе воды, в которую растворен оксид азота (V):
m(раствор) = m(вода) = 4,6 л × 1000 г/л = 4600 г
Массовая доля азотной кислоты в полученном растворе равна отношению массы азотной кислоты к массе раствора, выраженной в процентах:
массовая доля HNO3 = m(HNO3) / m(раствор) × 100%
Масса азотной кислоты, образующейся при растворении 0,18 моль оксида азота (V), равна их молярной массе, которая равна 63 г/моль:
m(HNO3) = n(HNO3) × M(HNO3) = 0,18 моль × 63 г/моль = 11,34 г
Таким образом, массовая доля азотной кислоты в полученном растворе равна:
массовая доля HNO3 = 11,34 г / 4600 г × 100% ≈ 0,25%
