дано:
массa раствора = 240 г
массовая доля азотной кислоты (HNO3) = 12,4 %
масса оксида азота(V) (N2O5) = 20,0 г
найти:
массовая доля азотной кислоты в новом растворе
решение:
1. Найдем массу азотной кислоты в исходном растворе:
масса HNO3 = (масса раствора * массовая доля HNO3) / 100
масса HNO3 = (240 г * 12,4) / 100 = 29,76 г
2. Найдем общую массу нового раствора:
масса нового раствора = масса раствора + масса оксида азота(V)
масса нового раствора = 240 г + 20 г = 260 г
3. Теперь найдем новую массу азотной кислоты. Оксид азота(V) взаимодействует с азотной кислотой в соотношении 1:1, поэтому при добавлении N2O5 к HNO3 мы получаем дополнительную массу HNO3. Для этого необходимо узнать, сколько граммов HNO3 образуется из 20 г N2O5.
4. Вычислим количество HNO3, которое может быть получено из N2O5. В реакции 1 моль N2O5 реагирует с 4 молями H2O и образует 2 моль HNO3.
Сначала находим молекулярные массы:
M(N2O5) = 2*14 + 5*16 = 28 + 80 = 108 г/моль
M(HNO3) = 1*1 + 1*14 + 3*16 = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль
5. Рассчитаем, сколько моль N2O5 в 20 г:
количество N2O5 = масса / молекулярная масса = 20 г / 108 г/моль ≈ 0,185 моль
6. Количество полученной HNO3:
по реакции 1 моль N2O5 дает 2 моль HNO3
количество HNO3 = 0,185 моль * 2 ≈ 0,370 моль
масса HNO3 = количество * молекулярная масса = 0,370 моль * 63 г/моль ≈ 23,31 г
7. Найдем новую массу HNO3 в растворе:
новая масса HNO3 = старая масса HNO3 + масса, образовавшаяся из N2O5
новая масса HNO3 = 29,76 г + 23,31 г = 53,07 г
8. Теперь рассчитаем массовую долю HNO3 в новом растворе:
массовая доля HNO3 = (масса HNO3 / масса нового раствора) * 100
массовая доля HNO3 = (53,07 г / 260 г) * 100 ≈ 20,4 %
ответ:
массовая доля азотной кислоты в полученном растворе составляет примерно 20,4 %.