Смесь нитрата меди 2 и карбоната натрия массой 51.48 г прокалили. при этом образовалось 13,44 л газа. Твердый остаток растворили в 200 г 15% го раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлороводорода в полученном растворе.
Чтобы решить эту задачу, давайте разделим ее на несколько шагов:
Шаг 1: Найдем количество вещества газа, образовавшегося при прокаливании смеси нитрата меди 2 и карбоната натрия.
Сначала найдем молярную массу смеси нитрата меди 2 (Cu(NO3)2):
Молярная масса Cu(NO3)2 = атомная масса Cu + 2 * (атомная масса N + 3 * атомная масса O)
Атомная масса Cu = 63.55 г/моль
Атомная масса N = 14.01 г/моль
Атомная масса O = 16.00 г/моль
Теперь найдем количество вещества смеси нитрата меди 2 и карбоната натрия, используя массу и молярную массу:
Количество вещества = масса / молярная масса
Количество вещества Cu(NO3)2 + Na2CO3 = 51.48 г / 187.57 г/моль
= 0.2747 моль
Так как по уравнению реакции каждая моль Cu(NO3)2 и Na2CO3 превращается в один эквивалентный объем газа, то получаем, что количество газа равно количеству вещества.
Шаг 2: Вычислим массу хлороводорода, растворенного в 200 г 15% го раствора соляной кислоты.
Сначала найдем массу гидрохлоридной кислоты (HCl), содержащейся в 200 г 15% растворе.
Масса раствора = масса растворителя + масса растворенных веществ
Масса растворителя = масса воды в растворе = 200 г - (200 г * 15%)
= 200 г - 30 г
= 170 г
Масса гидрохлоридной кислоты = 170 г * (15% / 100)
= 170 г * 0.15
= 25.5 г
Шаг 3: Теперь мы можем вычислить массовую долю хлороводорода в полученном растворе.
Массовая доля = масса гидрохлоридной кислоты / масса раствора
Массовая доля = 25.5 г / (200 г + 25.5 г)
= 25.5 г / 225.5 г
= 0.1133 или 11.33%
Ответ: Массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет 11.33%.
Обоснование:
Мы использовали законы сохранения массы и объема вещества (количество вещества газа равно количеству вещества в твердом остатке) для решения задачи. Массовая доля хлороводорода была рассчитана путем деления массы гидрохлоридной кислоты на общую массу раствора.
Шаг 1: Найдем количество вещества газа, образовавшегося при прокаливании смеси нитрата меди 2 и карбоната натрия.
Сначала найдем молярную массу смеси нитрата меди 2 (Cu(NO3)2):
Молярная масса Cu(NO3)2 = атомная масса Cu + 2 * (атомная масса N + 3 * атомная масса O)
Атомная масса Cu = 63.55 г/моль
Атомная масса N = 14.01 г/моль
Атомная масса O = 16.00 г/моль
Молярная масса Cu(NO3)2 = 63.55 г/моль + 2 * (14.01 г/моль + 3 * 16.00 г/моль)
= 63.55 г/моль + 2 * (14.01 г/моль + 48.00 г/моль)
= 63.55 г/моль + 2 * 62.01 г/моль
= 187.57 г/моль
Теперь найдем количество вещества смеси нитрата меди 2 и карбоната натрия, используя массу и молярную массу:
Количество вещества = масса / молярная масса
Количество вещества Cu(NO3)2 + Na2CO3 = 51.48 г / 187.57 г/моль
= 0.2747 моль
Так как по уравнению реакции каждая моль Cu(NO3)2 и Na2CO3 превращается в один эквивалентный объем газа, то получаем, что количество газа равно количеству вещества.
Шаг 2: Вычислим массу хлороводорода, растворенного в 200 г 15% го раствора соляной кислоты.
Сначала найдем массу гидрохлоридной кислоты (HCl), содержащейся в 200 г 15% растворе.
Масса раствора = масса растворителя + масса растворенных веществ
Масса растворителя = масса воды в растворе = 200 г - (200 г * 15%)
= 200 г - 30 г
= 170 г
Масса гидрохлоридной кислоты = 170 г * (15% / 100)
= 170 г * 0.15
= 25.5 г
Шаг 3: Теперь мы можем вычислить массовую долю хлороводорода в полученном растворе.
Массовая доля = масса гидрохлоридной кислоты / масса раствора
Массовая доля = 25.5 г / (200 г + 25.5 г)
= 25.5 г / 225.5 г
= 0.1133 или 11.33%
Ответ: Массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет 11.33%.
Обоснование:
Мы использовали законы сохранения массы и объема вещества (количество вещества газа равно количеству вещества в твердом остатке) для решения задачи. Массовая доля хлороводорода была рассчитана путем деления массы гидрохлоридной кислоты на общую массу раствора.