3. Вычислите массовую долю (в процентах) азотной кислоты в рас- творе, если известно, что 200 г этого раствора полностью прореагирова- ли с 4 г гидроксида натрия. 4. Рассчитайте…

Чтобы решить оба задания, сначала напомним уравнения реакций и используем необходимые формулы.

Задание 3

Дано:

• Масса раствора = 200 г
• Масса NaOH = 4 г

Реакция между азотной кислотой (HNO3) и гидроксидом натрия (NaOH): \[ \text{HNO}_3 + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{O} \]

Из уравнения видно, что на 1 моль HNO3 требуется 1 моль NaOH.

Молярная масса NaOH:

• Na = 23 г/моль
• O = 16 г/моль
• H = 1 г/моль
• Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль

Количество вещества NaOH: \[ n(\text{NaOH}) = \frac{m}{M} = \frac{4 \, \text{г}}{40 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \]

Используя стехиометрию реакции, можно найти количество вещества HNO3 также равное 0,1 моль.

Молярная масса HNO3:

• H = 1 г/моль
• N = 14 г/моль
• O = 16 г/моль × 3 = 48 г/моль
• Молярная масса HNO3 = 1 + 14 + 48 = 63 г/моль

Масса HNO3 в растворе: \[ m(\text{HNO}_3) = n \cdot M = 0,1 \, \text{моль} \cdot 63 \, \text{г/моль} = 6,3 \, \text{г} \]

Массовая доля HNO3 в растворе: \[ \text{Массовая доля} = \frac{m(\text{HNO}_3)}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\% \] \[ \text{Массовая доля} = \frac{6,3 \, \text{г}}{200 \, \text{г}} \cdot 100\% = 3,15\% \]

Ответ на задание 3:

Массовая доля HNO3 в растворе составляет 3,15%.

Задание 4

Дано:

• В реакции участвует 2 моль карбоната натрия (Na2CO3).
• Массовая доля HNO3 в растворе = 14%.

Реакция между азотной кислотой и карбонатом натрия: \[ \text{Na}_2\text{CO}_3 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow 2\text{NaNO}_3 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2 \]

Из уравнения видно, что на 1 моль Na2CO3 требуется 2 моль HNO3. Таким образом, на 2 моль Na2CO3 необходимо: \[ 2 \cdot 2 = 4 \, \text{моль HNO}_3 \]

Молярная масса HNO3 = 63 г/моль.

Необходимая масса HNO3: \[ m(\text{HNO}_3) = n \cdot M = 4 \, \text{моль} \cdot 63 \, \text{г/моль} = 252 \, \text{г} \]

Поскольку массовая доля HNO3 в растворе составляет 14%, можно найти массу раствора. Обозначим массу раствора через \( m_{\text{раствора}} \).

Формула массовой доли: \[ \text{Массовая доля} = \frac{m(\text{HNO}_3)}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\% \] Подставляем известные значения: \[ 14\% = \frac{252 \, \text{г}}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\% \]

Теперь решим для \( m_{\text{раствора}} \): \[ m_{\text{раствора}} = \frac{252 \, \text{г} \cdot 100\%}{14\%} = \frac{25200}{14} = 1800 \, \text{г} \]

Ответ на задание 4:

Необходимая масса раствора азотной кислоты составляет 1800 г.