Какая масса раствора азотной кислоты с массовой долей HNO3, равной 0,2, потребуется для реакции с 18 г оксида железа(III)? Точность промежуточных вычислений - до сотых. Ответ…

Для решения задачи нам нужно сначала рассчитать, сколько массы азотной кислоты (HNO3) требуется для реакции с 18 г оксида железа(III) (Fe2O3).

1. 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): \[ n(Fe2O3) = \frac{m}{M} = \frac{18 \, \text{г}}{159,7 \, \text{г/моль}} \approx 0,113 \, \text{моль} \]

2. 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: \[ n(HNO3) = 6 \cdot n(Fe2O3) = 6 \cdot 0,113 \approx 0,678 \, \text{моль} \]

3. 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: \[ m(HNO3) = n(HNO3) \cdot M(HNO3) = 0,678 \, \text{моль} \cdot 63 \, \text{г/моль} \approx 42,6 \, \text{г} \]

4. 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.