Нитрат меди (II) массой 65,8г частично разложился при нагревании. Весь полученный при этом твердый остаток добавили к 357г 15% раствора азотной кислоты. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе, если массовая

доля кислорода (как элемента) в твердом остатке составляла 24,16%.

17% Cu(NO3)2

Объяснение:

Пусть разложилось х моль нитрата меди (II) (М = 188 г/моль) по уравнению

2Cu(NO3)2 ---> 2CuO + 4NO2 + O2

и образовалось х моль оксида меди CuO (М = 80 г/моль), который содержит х моль кислорода как элемента.

В 65,8/188 - х = 0,35 - х молях нитрата меди, который не разложился, содержится 6*(0,35 - х) = 2,1 - 6х моль кислорода как элемента.

Тогда общая масса кислорода как элемента равна

16*(2,1 - 6х + х) = 33,6 - 80х граммов.

Масса твёрдого остатка после частичного разложения равна

80х + 188*(0,35 - х) граммов. Тогда, согласно условию:

(80х + 188*(0,35 - х))*0,2416 = 33,6 - 80х, откуда х = 0,33 моль.

Таким образом, твёрдый остаток состоит из 0,33 моль CuO, что имеет массу 0,33*80 = 26,4 грамма, и 0,35 - 0,33 = 0,02 моль Cu(NO3)2, что имеет массу 0,02*188 = 3,76 грамма.

Масса твёрдого остатка равна 26,4 + 3,76 = 30,16 грамма.

При растворении в азотной кислоте (М = 63 г/моль) (количеством 357*0,15/63 = 0,85 моль, следовательно, кислота взята в избытке) по уравнению

CuO + 2HNO3 ---> Cu(NO3)2 + H2O образуется 0,33 моль нитрата меди, что вместе с нитратом из остатка даст 0,33 + 0,02 = 0,35 моль, или 0,35*188 = 65,8 грамма.

Общая масса раствора после протекания всех реакций равна 30,16 + 357 = 387,16 грамма.

Массовая доля соли в полученном растворе составит 65,8/387,16 = 0,17, или 17%.