Номер 5-64, страница 59 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

5-64. Вычислите массу азотной кислоты, необходимую для нейтрализации

а) 10 г гидроксида натрия;

б) 60 г гидроксида лития;

в) 12,2 г гидроксида стронция.

а)

Дано:
$m(NaOH) = 10$ г

Найти:

$m(HNO_3) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации гидроксида натрия азотной кислотой. В результате реакции образуются нитрат натрия и вода.
$NaOH + HNO_3 \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

2. Рассчитаем молярные массы реагентов, используя округленные значения относительных атомных масс из Периодической таблицы: Ar(H)=1, Ar(N)=14, Ar(O)=16, Ar(Na)=23.
$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40$ г/моль
$M(HNO_3) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 1 + 14 + 48 = 63$ г/моль

3. Найдем количество вещества (число молей) гидроксида натрия в 10 г:
$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{10 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,25$ моль

4. Согласно уравнению реакции, для нейтрализации 1 моль $NaOH$ требуется 1 моль $HNO_3$ (соотношение 1:1). Следовательно, количество вещества азотной кислоты равно количеству вещества гидроксида натрия:
$n(HNO_3) = n(NaOH) = 0,25$ моль

5. Вычислим массу азотной кислоты, необходимую для реакции:
$m(HNO_3) = n(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 0,25 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 15,75$ г

Ответ: 15,75 г.

б)

Дано:
$m(LiOH) = 60$ г

Найти:

$m(HNO_3) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации гидроксида лития азотной кислотой. В результате реакции образуются нитрат лития и вода.
$LiOH + HNO_3 \rightarrow LiNO_3 + H_2O$

2. Рассчитаем молярные массы реагентов, используя округленные значения относительных атомных масс: Ar(H)=1, Ar(Li)=7, Ar(N)=14, Ar(O)=16.
$M(LiOH) = 7 + 16 + 1 = 24$ г/моль
$M(HNO_3) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63$ г/моль

3. Найдем количество вещества гидроксида лития в 60 г:
$n(LiOH) = \frac{m(LiOH)}{M(LiOH)} = \frac{60 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 2,5$ моль

4. Из уравнения реакции следует, что $LiOH$ и $HNO_3$ реагируют в соотношении 1:1. Таким образом, количество вещества азотной кислоты, необходимое для реакции, равно количеству вещества гидроксида лития:
$n(HNO_3) = n(LiOH) = 2,5$ моль

5. Вычислим массу азотной кислоты:
$m(HNO_3) = n(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 2,5 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 157,5$ г

Ответ: 157,5 г.

в)

Дано:
$m(Sr(OH)_2) = 12,2$ г

Найти:

$m(HNO_3) - ?$

Решение:

1. Гидроксид стронция является двухосновным основанием, поэтому для его полной нейтрализации требуются две молекулы одноосновной азотной кислоты. Запишем уравнение реакции:
$Sr(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Sr(NO_3)_2 + 2H_2O$

2. Рассчитаем молярные массы реагентов, используя округленные значения относительных атомных масс: Ar(H)=1, Ar(N)=14, Ar(O)=16, Ar(Sr)=88.
$M(Sr(OH)_2) = 88 + 2 \cdot (16 + 1) = 88 + 34 = 122$ г/моль
$M(HNO_3) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63$ г/моль

3. Найдем количество вещества гидроксида стронция в 12,2 г:
$n(Sr(OH)_2) = \frac{m(Sr(OH)_2)}{M(Sr(OH)_2)} = \frac{12,2 \text{ г}}{122 \text{ г/моль}} = 0,1$ моль

4. Согласно уравнению реакции, 1 моль $Sr(OH)_2$ реагирует с 2 молями $HNO_3$ (соотношение 1:2). Следовательно, количество вещества азотной кислоты в два раза больше количества вещества гидроксида стронция:
$n(HNO_3) = 2 \cdot n(Sr(OH)_2) = 2 \cdot 0,1 \text{ моль} = 0,2$ моль

5. Вычислим массу азотной кислоты, необходимую для реакции:
$m(HNO_3) = n(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 0,2 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 12,6$ г

Ответ: 12,6 г.