Из 53,46 г шестиводного нитрата цинка приготовили насыщенный раствор и последовательно добавили к нему 120,54 мл воды и 17,36 гоксида натрия. Выпавший осадок отфильтровали, к фильтрату прилили 250 г раствора азотной кислоты и получили раствор с массовой долей азотной кислоты 3%. Вычислите массовую долю азотной кислоты в добавленном растворе, если растворимость безводного нитрата цинка в условиях эксперимента равна 113,4 г/100 г воды.
1. Расчет массы безводного нитрата цинка в растворе:
Масса безводного нитрата цинка составляет 53,46 г.
2. Расчет массы воды, добавленной к раствору:
Масса воды, добавленной к раствору, составляет 120,54 мл. При условии, что плотность воды равна 1 г/мл, масса воды будет равна 120,54 г.
3. Расчет массы оксида натрия:
Масса оксида натрия составляет 17,36 г.
4. Расчет массы азотной кислоты в полученном растворе:
Масса раствора азотной кислоты составляет 250 г. По условию задачи, массовая доля азотной кислоты в растворе составляет 3%. То есть, масса азотной кислоты равна (3/100) * 250 г = 7,5 г.
5. Расчет массы растворенного нитрата цинка:
Масса растворенного нитрата цинка может быть найдена из условия растворимости безводного нитрата цинка. По условию задачи, растворимость безводного нитрата цинка составляет 113,4 г/100 г воды. То есть, на каждые 100 г воды приходится 113,4 г безводного нитрата цинка. Следовательно, на 120,54 г воды приходится (113,4/100) * 120,54 г = 136,84 г безводного нитрата цинка.
6. Расчет общей массы раствора:
Общая масса раствора получается путем сложения массы безводного нитрата цинка, массы воды и массы оксида натрия:
Общая масса раствора = 53,46 г + 120,54 г + 17,36 г = 191,36 г.
7. Расчет массовой доли азотной кислоты в добавленном растворе:
Массовая доля азотной кислоты в добавленном растворе будет равна (масса азотной кислоты / общая масса раствора) * 100%.
То есть, массовая доля азотной кислоты в добавленном растворе = (7,5 г / 191,36 г) * 100% ≈ 3,92%.
Таким образом, массовая доля азотной кислоты в добавленном растворе составляет примерно 3,92%.