Какая масса раствора азотной кислоты с массовой долей HNO3, равной 0,15, потребуется для реакции с 14 г оксида алюминия? Точность промежуточных вычислений - до сотых. Ответ…

Чтобы решить эту задачу, необходимо использовать стехиометрию и формулы, связанные с растворами.

1. Запишем реакцию: Реакция оксида алюминия (Al₂O₃) с азотной кислотой (HNO₃): \[ Al₂O₃ + 6 HNO₃ \rightarrow 2 Al(NO₃)₃ + 3 H₂O \] Из этих уравнений видно, что 1 моль Al₂O₃ реагирует с 6 молями HNO₃.

2. Выясним количество вещества Al₂O₃: Для этого вычислим количество молей Al₂O₃, используя его молярную массу. Молярная масса Al₂O₃:

   • Al: 26.98 г/моль
   • O: 16 г/моль

   \[ M(Al₂O₃) = 2 \times 26.98 + 3 \times 16 = 53.96 + 48 = 101.96 \text{ г/моль} \]

   Теперь, зная массу Al₂O₃: \[ n(Al₂O₃) = \frac{m}{M} = \frac{14 \text{ г}}{101.96 \text{ г/моль}} \approx 0.137 \text{ моль} \]

3. Определим количество HNO₃, необходимое для реакции: В соответствии с уравнением реакции, на 1 моль Al₂O₃ требуется 6 моль HNO₃: \[ n(HNO₃) = 6 \times n(Al₂O₃) = 6 \times 0.137 \approx 0.822 \text{ моль} \]

4. Выясним массу HNO₃: Молярная масса HNO₃:

   • H: 1 г/моль
   • N: 14 г/моль
   • O: 16 г/моль

   \[ M(HNO₃) = 1 + 14 + 3 \times 16 = 1 + 14 + 48 = 63 \text{ г/моль} \]

   Теперь найдем массу HNO₃: \[ m(HNO₃) = n(HNO₃) \times M(HNO₃) = 0.822 \text{ моль} \times 63 \text{ г/моль} \approx 51.686 \text{ г} \]

5. Определим массу раствора азотной кислоты: У нас есть массовая доля HNO₃ в растворе, равная 0.15 (или 15%). Это значит, что из 100 г раствора, 15 г - это HNO₃.

   Обозначим массу раствора как \( m_{раствора} \). Используя формулу массовой доли: \[ 0.15 = \frac{m(HNO₃)}{m_{раствора}} \Rightarrow m_{раствора} = \frac{m(HNO₃)}{0.15} \]

   Подставим найденные значения: \[ m_{раствора} = \frac{51.686 \text{ г}}{0.15} \approx 344.57 \text{ г} \]

Округляя до целых чисел, получаем:

Ответ: масса раствора равна 345 г.