Чтобы ответить на ваш вопрос, давайте разберем все шаги, которые необходимо выполнить для решения этой задачи.
Шаг 1: Определение массы меди, которая растворилась в растворе нитрата серебра.
- Исходная масса медного стержня: 70,7 г
- Масса медного стержня после реакции: 85,6 г
- Масса меди, которая растворилась: 85,6 г - 70,7 г = 14,9 г
Шаг 2: Определение объема и массы 64%-ного раствора азотной кислоты.
- Объем раствора: 400 мл
- Плотность раствора: 1,4 г/мл
- Масса раствора: 400 мл * 1,4 г/мл = 560 г
- Масса азотной кислоты в растворе: 560 г * 0,64 = 358,4 г
Шаг 3: Определение изменения массы азотной кислоты после реакции с медью.
- При реакции меди с азотной кислотой образуется диоксид азота (NO2) и другие продукты. Для простоты предположим, что вся медь реагирует с азотной кислотой.
- Уравнение реакции меди с азотной кислотой: Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
- Из уравнения видно, что 1 моль меди реагирует с 4 молями азотной кислоты.
- Молярная масса меди (Cu) = 63,5 г/моль, следовательно, 14,9 г меди = 14,9 г / 63,5 г/моль ≈ 0,234 моль Cu.
- Необходимое количество азотной кислоты: 0,234 моль Cu * 4 моль HNO3 / 1 моль Cu = 0,936 моль HNO3.
- Масса азотной кислоты, необходимая для реакции: 0,936 моль * 63 г/моль (молярная масса HNO3) ≈ 58,9 г.
Шаг 4: Определение новой массы азотной кислоты после реакции.
- Изначальная масса азотной кислоты: 358,4 г
- Масса азотной кислоты после реакции: 358,4 г - 58,9 г = 299,5 г.
Шаг 5: Определение массовой доли азотной кислоты в растворе после реакции.
- Общая масса раствора остается прежней: 560 г (масса раствора) - 58,9 г (растворенной азотной кислоты) + 0 г (вода, так как она не добавляется) = 560 г.
- Массовая доля азотной кислоты: (299,5 г / 560 г) * 100% ≈ 53,5%.
Таким образом, массовая доля азотной кислоты в растворе после растворения медного стержня составит примерно 53,5%.