Номер 2.6, страница 47, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.6. Вычислите массу азотной кислоты, образовавшейся при взаимодействии 86,7 г технического нитрата натрия (массовая доля примесей 2%) с серной кислотой.

Дано:

$m_{\text{техн.}}(NaNO_3) = 86,7 \text{ г}$

$\omega(\text{примесей}) = 2\%$

$m_{\text{техн.}}(NaNO_3) = 0,0867 \text{ кг}$
$\omega(\text{примесей}) = 0,02$

Найти:

$m(HNO_3) - ?$

Решение:

В первую очередь определим массу чистого нитрата натрия $(NaNO_3)$ в исходном техническом образце. Массовая доля чистого вещества составляет:

$\omega(NaNO_3) = 100\% - \omega(\text{примесей}) = 100\% - 2\% = 98\% \text{, или } 0,98$

Теперь можем рассчитать массу чистого нитрата натрия, которая вступит в реакцию:

$m(NaNO_3) = m_{\text{техн.}}(NaNO_3) \cdot \omega(NaNO_3) = 86,7 \text{ г} \cdot 0,98 = 84,966 \text{ г}$

Запишем уравнение химической реакции взаимодействия нитрата натрия с серной кислотой. При нагревании этих веществ образуется азотная кислота и гидросульфат натрия:

$NaNO_3 + H_2SO_4 \xrightarrow{t} HNO_3 + NaHSO_4$

Из уравнения реакции видно, что стехиометрическое соотношение между нитратом натрия и азотной кислотой составляет 1:1. Это означает, что из 1 моль $NaNO_3$ образуется 1 моль $HNO_3$.

Вычислим молярные массы нитрата натрия и азотной кислоты, используя периодическую таблицу химических элементов:

$M(NaNO_3) = 23 + 14 + 3 \cdot 16 = 85 \text{ г/моль}$

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

Далее найдем количество вещества (число моль) чистого нитрата натрия, вступившего в реакцию:

$n(NaNO_3) = \frac{m(NaNO_3)}{M(NaNO_3)} = \frac{84,966 \text{ г}}{85 \text{ г/моль}} \approx 0,9996 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, количество вещества образовавшейся азотной кислоты равно количеству вещества нитрата натрия:

$n(HNO_3) = n(NaNO_3) \approx 0,9996 \text{ моль}$

Наконец, вычислим массу полученной азотной кислоты:

$m(HNO_3) = n(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 0,9996 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} \approx 62,9748 \text{ г}$

Округляя полученный результат до трех значащих цифр (в соответствии с точностью исходных данных 86,7 г), получаем итоговое значение массы.

Ответ: масса образовавшейся азотной кислоты равна 63,0 г.