Для решения задачи нам нужно сначала рассчитать, сколько массы азотной кислоты (HNO3) требуется для реакции с 18 г оксида железа(III) (Fe2O3).
- Определим, сколько моль оксида железа(III) в 18 г.
Молярная масса Fe2O3:
- Молярная масса Fe = 55,85 г/моль
- Молярная масса O = 16 г/моль
Молярная масса Fe2O3 = 2 * 55,85 + 3 * 16 = 159,7 г/моль
Число моль оксида железа(III):
[
n(Fe2O3) = \frac{m}{M} = \frac{18 , \text{г}}{159,7 , \text{г/моль}} \approx 0,113 , \text{моль}
]
- Уравнение реакции между оксидом железа(III) и азотной кислотой:
[
Fe2O3 + 6HNO3 \rightarrow 2Fe(NO3)3 + 3H2O
]
Из уравнения видно, что на 1 моль Fe2O3 требуется 6 моль HNO3.
Количество моль HNO3, необходимое для реакции:
[
n(HNO3) = 6 \cdot n(Fe2O3) = 6 \cdot 0,113 \approx 0,678 , \text{моль}
]
- Рассчитаем массу HNO3, используя её молярную массу.
Молярная масса HNO3:
- H = 1 г/моль
- N = 14 г/моль
- O = 16 г/моль
Молярная масса HNO3 = 1 + 14 + 3 * 16 = 63 г/моль
Масса HNO3:
[
m(HNO3) = n(HNO3) \cdot M(HNO3) = 0,678 , \text{моль} \cdot 63 , \text{г/моль} \approx 42,6 , \text{г}
]
- Теперь найдем массу раствора. Зная, что массовая доля HNO3 в растворе равна 0,2 (или 20%), используем формулу для определения массы раствора:
[
w = \frac{m_{HNO3}}{m_{raствора}} \implies m_{раствора} = \frac{m_{HNO3}}{w}
]
[
m_{раствора} = \frac{42,6}{0,2} = 213 , \text{г}
]
Таким образом, масса раствора равна 213 г.
