Какова массовая доля солей в полученном растворе, если газ, выделившийся при взаимодействии 6,4 г меди с 200 мл 60 %-ной азотной кислоты (плотностью 1,4 г/моль), растворили в 200 г 20%-ного раствора гидроксида калия? Помогите, пожалуйста!

Химия 11 класс Растворы и их свойства массовая доля солей растворение меди азотная кислота гидроксид калия химические реакции расчет массовой доли взаимодействие веществ концентрация раствора газообразные продукты химия 11 класс Новый

Чтобы найти массовую долю солей в полученном растворе, давайте последовательно разберем каждый шаг задачи.

Шаг 1: Определение массы выделившегося газа

Сначала нам нужно определить, какой газ выделяется при реакции меди с азотной кислотой. При взаимодействии меди с 60%-ной азотной кислотой выделяется газообразный оксид азота (NO или NO2). Однако, для решения задачи нам нужно просто знать, что 6,4 г меди реагируют с кислотой, и мы можем использовать уравнение реакции:

• Cu + 4HNO3 → Cu(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O

Теперь найдем количество вещества меди:

• Молярная масса меди (Cu) = 63,5 г/моль.
• Количество вещества меди: n(Cu) = 6,4 г / 63,5 г/моль ≈ 0,101 моль.

Теперь найдем количество выделившегося газа (NO2). По уравнению реакции видно, что на 1 моль меди выделяется 2 моль NO2. Значит:

• n(NO2) = 0,101 моль * 2 = 0,202 моль.

Теперь рассчитаем массу выделившегося газа. Молярная масса NO2 = 14 + 2*16 = 46 г/моль. Тогда:

• m(NO2) = n(NO2) * M(NO2) = 0,202 моль * 46 г/моль ≈ 9,292 г.

Шаг 2: Определение массы раствора KOH

Теперь мы знаем, что 9,292 г газа растворяются в 200 г 20%-ного раствора гидроксида калия. Сначала найдем массу KOH в этом растворе:

• Масса KOH в растворе = 20% от 200 г = 0,2 * 200 г = 40 г.

Шаг 3: Определение массы солей в растворе

При взаимодействии NO2 с KOH образуются соли. Уравнение реакции будет следующим:

• 2 KOH + 2 NO2 → K2(NO2)2 + 2 H2O.

Из уравнения видно, что на 2 моль NO2 требуется 2 моль KOH, то есть 1 моль NO2 реагирует с 1 моль KOH. Теперь найдем, сколько моль KOH у нас есть:

• n(KOH) = 40 г / 56 г/моль ≈ 0,714 моль.

Теперь найдем, сколько моль NO2 может реагировать с 40 г KOH:

• n(NO2, max) = n(KOH) = 0,714 моль.

Поскольку у нас есть 0,202 моль NO2, то оно полностью прореагирует с KOH. Теперь найдем массу образовавшихся солей:

• Молярная масса K2(NO2)2 = 2*39 + 2*14 + 4*16 = 76 г/моль.
• Количество вещества K2(NO2)2: n(K2(NO2)2) = 0,202 моль.
• m(K2(NO2)2) = n(K2(NO2)2) * M(K2(NO2)2) = 0,202 моль * 76 г/моль ≈ 15,352 г.

Шаг 4: Определение массовой доли солей

Теперь мы можем найти массовую долю солей в полученном растворе. Общая масса раствора будет равна массе раствора KOH плюс масса образовавшихся солей:

• m(раствора) = 200 г + 15,352 г = 215,352 г.

Теперь находим массовую долю солей:

• массовая доля солей = (m(K2(NO2)2) / m(раствора)) * 100% = (15,352 г / 215,352 г) * 100% ≈ 7,13%.

Ответ: Массовая доля солей в полученном растворе составляет примерно 7,13%.