Какова будет концентрация азотной кислоты в растворе после того, как железную пластинку массой 12 г погрузят в 10%-ный раствор нитрата меди(II) массой 200 г, если через некоторое время концентрация нитрата меди уменьшилась в 5 раз, а затем пластинку перенесли в 100 г 63%-ного раствора азотной кислоты?

Химия 9 класс Растворы и их концентрации концентрация азотной кислоты раствор железная пластинка нитрат меди 10%-ный раствор 200 г уменьшение концентрации 5 раз 100 г 63%-ный раствор химия 9 класс расчет концентрации химические реакции взаимодействие веществ Новый

Для решения этой задачи нам нужно пройти через несколько этапов, чтобы определить конечную концентрацию азотной кислоты.

1. Определим количество нитрата меди(II), которое прореагировало.
   • Масса 10%-ного раствора нитрата меди(II) = 200 г.
   • Масса нитрата меди(II) в растворе = 200 г * 0,10 = 20 г.
   • После реакции концентрация нитрата меди уменьшилась в 5 раз, значит, осталось 20 г / 5 = 4 г нитрата меди(II).
   • Следовательно, прореагировало 20 г - 4 г = 16 г нитрата меди(II).
2. Найдем количество железа, которое прореагировало.
   • Реакция между железом и нитратом меди(II) можно записать так: Fe + Cu(NO₃)₂ → Fe(NO₃)₂ + Cu.
   • Молярная масса Cu(NO₃)₂ ≈ 187,5 г/моль.
   • Количество вещества Cu(NO₃)₂, которое прореагировало = 16 г / 187,5 г/моль ≈ 0,0853 моль.
   • По уравнению реакции видно, что 1 моль Fe реагирует с 1 моль Cu(NO₃)₂, значит, прореагировало 0,0853 моль Fe.
   • Молярная масса Fe ≈ 55,85 г/моль.
   • Масса железа, которое прореагировало = 0,0853 моль * 55,85 г/моль ≈ 4,76 г.
3. Определим массу оставшегося железа.
   • Начальная масса железной пластинки = 12 г.
   • Оставшаяся масса железа = 12 г - 4,76 г ≈ 7,24 г.
4. Рассчитаем, как железо будет реагировать с азотной кислотой.
   • Реакция между железом и азотной кислотой: Fe + 4HNO₃ → Fe(NO₃)₃ + 2H₂O + NO₂↑.
   • Молярная масса HNO₃ ≈ 63 г/моль.
   • Молярная масса Fe = 55,85 г/моль, значит, 7,24 г Fe = 7,24 г / 55,85 г/моль ≈ 0,1296 моль.
   • По уравнению реакции видно, что 1 моль Fe реагирует с 4 моль HNO₃, значит, потребуется 0,1296 моль * 4 ≈ 0,5184 моль HNO₃.
   • Масса HNO₃, которая прореагирует = 0,5184 моль * 63 г/моль ≈ 32,67 г.
5. Определим концентрацию азотной кислоты после реакции.
   • Масса 63%-ного раствора HNO₃ = 100 г.
   • Масса HNO₃ в растворе = 100 г * 0,63 = 63 г.
   • Оставшаяся масса HNO₃ после реакции = 63 г - 32,67 г = 30,33 г.
   • Общая масса раствора после реакции = 100 г (раствор) + 7,24 г (железо) = 107,24 г.
   • Концентрация HNO₃ после реакции = (30,33 г / 107,24 г) * 100% ≈ 28,28%.

Таким образом, концентрация азотной кислоты в растворе после всех реакций составит примерно 28,28%.