Номер 3, страница 105 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 5. Азот и фосфор. Параграф 29. Фосфор. Подумай, ответь, выполни... - номер 3, страница 105.

Условие.

3. Вычислите массовую долю (в процентах) азотной кислоты в растворе, если известно, что 200 г этого раствора полностью прореагировали с 4 г гидроксида натрия.

Решение.

Решение 2.

Дано:

Масса раствора азотной кислоты ($m_{р-ра}(HNO_3)$) = 200 г

Масса гидроксида натрия ($m(NaOH)$) = 4 г

$m_{р-ра}(HNO_3) = 0.2$ кг

$m(NaOH) = 0.004$ кг

Найти:

Массовую долю азотной кислоты в растворе ($\omega(HNO_3)$) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции нейтрализации между азотной кислотой и гидроксидом натрия:

$HNO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O$

2. Рассчитаем молярные массы реагентов, используя периодическую таблицу химических элементов.

Молярная масса гидроксида натрия ($NaOH$):

$M(NaOH) = M(Na) + M(O) + M(H) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$

Молярная масса азотной кислоты ($HNO_3$):

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

3. Найдем количество вещества (число молей) гидроксида натрия, вступившего в реакцию:

$n(NaOH) = \frac{m(NaOH)}{M(NaOH)} = \frac{4 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, стехиометрические коэффициенты перед $HNO_3$ и $NaOH$ равны 1. Это означает, что они реагируют в мольном соотношении 1:1. Следовательно, количество вещества азотной кислоты, прореагировавшей с гидроксидом натрия, также равно 0,1 моль.

$n(HNO_3) = n(NaOH) = 0.1 \text{ моль}$

5. Вычислим массу чистой азотной кислоты, которая содержалась в 200 г раствора:

$m(HNO_3) = n(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 0.1 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 6.3 \text{ г}$

6. Теперь найдем массовую долю азотной кислоты в исходном растворе по формуле:

$\omega(X) = \frac{m_{вещества}(X)}{m_{раствора}} \cdot 100\%$

$\omega(HNO_3) = \frac{m(HNO_3)}{m_{р-ра}(HNO_3)} \cdot 100\% = \frac{6.3 \text{ г}}{200 \text{ г}} \cdot 100\% = 0.0315 \cdot 100\% = 3.15\%$

Ответ: массовая доля азотной кислоты в растворе составляет 3,15%.