Какова массовая доля (%) азотной кислоты, полученной при растворении 5,4 г оксида азота(V) в 89,2 г воды?

Химия 11 класс Растворы и их концентрации массовая доля азотной кислоты растворение оксида азота химия 11 класс расчет массовой доли оксид азота V химические реакции водный раствор учебные задачи по химии Новый

Чтобы найти массовую долю азотной кислоты, полученной при растворении оксида азота(V) в воде, нам нужно выполнить несколько шагов. Давайте разберем процесс поэтапно.

Шаг 1: Определение массы раствора

Сначала найдем общую массу раствора, которая состоит из массы оксида азота(V) и массы воды:

• Масса оксида азота(V) = 5,4 г
• Масса воды = 89,2 г

Теперь сложим эти массы:

Масса раствора = 5,4 г + 89,2 г = 94,6 г

Шаг 2: Определение массы полученной азотной кислоты

При растворении оксида азота(V) в воде образуется азотная кислота (HNO3). Оксид азота(V) имеет формулу NO2. При взаимодействии с водой он образует HNO3 по следующему уравнению:

3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + HNO

Из уравнения видно, что 3 молекулы NO2 дают 2 молекулы HNO3. Это означает, что для расчета нам нужно знать, сколько молей NO2 мы имеем.

Шаг 3: Расчет количества молей оксида азота(V)

Сначала найдем молярную массу NO2:

• Молярная масса N = 14 г/моль
• Молярная масса O = 16 г/моль

Молярная масса NO2 = 14 + (2 * 16) = 14 + 32 = 46 г/моль.

Теперь найдем количество молей NO2:

Количество молей NO2 = масса NO2 / молярная масса NO2 = 5,4 г / 46 г/моль ≈ 0,117 моль.

Шаг 4: Определение количества молей HNO3

Согласно уравнению реакции, 3 моля NO2 дают 2 моля HNO3. Следовательно, количество молей HNO3 можно найти по пропорции:

Количество молей HNO3 = (2/3) * количество молей NO2 = (2/3) * 0,117 моль ≈ 0,078 моль.

Шаг 5: Расчет массы HNO3

Теперь найдем массу HNO3, зная ее молярную массу:

• Молярная масса H = 1 г/моль
• Молярная масса N = 14 г/моль
• Молярная масса O = 16 г/моль

Молярная масса HNO3 = 1 + 14 + (3 * 16) = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль.

Теперь можем рассчитать массу HNO3:

Масса HNO3 = количество молей HNO3 * молярная масса HNO3 = 0,078 моль * 63 г/моль ≈ 4,914 г.

Шаг 6: Расчет массовой доли HNO3 в растворе

Теперь мы можем найти массовую долю HNO3 в растворе:

Массовая доля (%) = (масса HNO3 / масса раствора) * 100% = (4,914 г / 94,6 г) * 100% ≈ 5,19%.

Таким образом, массовая доля азотной кислоты, полученной при растворении 5,4 г оксида азота(V) в 89,2 г воды, составляет примерно 5,19%.