Дано:
Массовая доля меди в смеси: 50%
Объем выделившегося оксида азота (I) (н.у.): V(N2O) = 2.24 л
Концентрация азотной кислоты: c(HNO3) = 30%
Найти:
а) Массу взятой навески.
б) Массу образовавшейся соли.
Решение с подробными расчетами по имеющимся данным:
а) Рассмотрим реакцию взаимодействия меди (Cu) с оксидом меди (II) (CuO) и азотной кислотой (HNO3):
Cu + CuO + 6HNO3 -> 3Cu(NO3)2 + 3H2O
b) Из уравнения видно, что на 1 моль меди и 1 моль оксида меди (II) идет 3 моля азотной кислоты.
c) Поскольку объем оксида азота (I) пропорционален количеству прошедшей реакции азотной кислоты, найдем количество молей азотной кислоты, прошедшей реакцию:
n(HNO3) = V(N2O) * c(HNO3) = 2.24 л * 30% = 0.672 моль
d) По химическому уравнению, на 3 моля азотной кислоты приходится 1 моль меди и 1 моль оксида меди (II).
e) Таким образом, количество молей меди и оксида меди (II) равно количеству молей азотной кислоты, то есть 0.672 моль.
f) Рассчитаем массу меди и оксида меди (II) в навеске:
m(Cu + CuO) = n(HNO3) * (molar mass of Cu + molar mass of CuO)
m(Cu + CuO) ≈ 0.672 моль * (63.55 г/моль + 79.55 г/моль) ≈ 90.85 г
Ответ:
а) Масса взятой навески составляет приблизительно 90.85 г.
b) Поскольку каждый моль меди и оксида меди (II) образует по одному мольку соли (меди(II) нитрат), масса образовавшейся соли также равна 90.85 г.