Дано:
объем раствора азотной кислоты - 68 мл
концентрация раствора азотной кислоты - 10%
плотность азотной кислоты - 1,054 г/см3
масса свинца - 12 г
Найти:
объем выделившегося газа
Решение:
1. Найдем массу азотной кислоты в 68 мл 10%-ного раствора:
m(HNO3) = V * c = 68 мл * 10% * 1,054 г/см3 ≈ 7,19 г
2. Найдем количество молей HNO3:
n(HNO3) = m / M = 7,19 г / 63,01 г/моль ≈ 0,114 моль
3. Запишем уравнение реакции между свинцом и азотной кислотой:
Pb + 4HNO3 → Pb(NO3)2 + 2NO2↑ + 2H2O
4. Согласно уравнению реакции, каждый моль свинца образует 1 моль NO2 газа.
Следовательно, количество молей выделившегося газа равно количеству молей свинца:
n(NO2) = n(Pb) = m / M = 12 г / 207,2 г/моль ≈ 0,058 моль
5. Используем уравнение состояния идеального газа PV = nRT для нахождения объема выделившегося газа:
V = n * RT / P
= 0,058 моль * 0,0821 атм*л/(моль*К) * 273,15 K / 1 атм
≈ 1,37 л
Ответ:
Объем выделившегося газа при взаимодействии свинца и азотной кислоты составляет около 1,37 л.