Номер 13, страница 85 - гдз по химии 8 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

13. Для растворения 8 г оксида меди(II) потребовалось 63 г раствора азотной кислоты. Определите массовую долю кислоты в растворе.

Дано:

$m(CuO) = 8 \text{ г}$

$m(\text{раствора } HNO_3) = 63 \text{ г}$

Найти:

$\omega(HNO_3) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции между оксидом меди(II) и азотной кислотой. Это реакция обмена между основным оксидом и кислотой, в результате которой образуются соль и вода:

$CuO + 2HNO_3 = Cu(NO_3)_2 + H_2O$

2. Вычислим молярные массы оксида меди(II) и азотной кислоты. Для этого воспользуемся относительными атомными массами из периодической таблицы химических элементов, округляя их до целых значений (для Cu примем 64).

$M(CuO) = Ar(Cu) + Ar(O) = 64 + 16 = 80 \text{ г/моль}$

$M(HNO_3) = Ar(H) + Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 \text{ г/моль}$

3. Определим количество вещества (число моль) оксида меди(II), масса которого дана в условии:

$n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{8 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

4. По стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции видно, что на 1 моль оксида меди(II) расходуется 2 моль азотной кислоты. Найдем количество вещества кислоты, которое вступило в реакцию:

$\frac{n(CuO)}{1} = \frac{n(HNO_3)}{2}$

$n(HNO_3) = 2 \cdot n(CuO) = 2 \cdot 0.1 \text{ моль} = 0.2 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массу чистой азотной кислоты, которая содержалась в 63 г раствора и полностью прореагировала с оксидом меди:

$m(HNO_3) = n(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 0.2 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 12.6 \text{ г}$

6. Теперь можно найти массовую долю азотной кислоты в исходном растворе. Массовая доля $(\omega)$ вычисляется как отношение массы растворенного вещества к массе всего раствора, выраженное в процентах.

$\omega(HNO_3) = \frac{m(\text{чистой } HNO_3)}{m(\text{раствора } HNO_3)} \cdot 100\%$

$\omega(HNO_3) = \frac{12.6 \text{ г}}{63 \text{ г}} \cdot 100\% = 0.2 \cdot 100\% = 20\%$

Ответ: 20%.