Для вычисления массы раствора с массовой долей азотной кислоты 20%, необходимого для растворения 160 г оксида меди(II) (CuO), сначала нужно определить, сколько азотной кислоты (HNO₃) потребуется для этого процесса.
Реакция растворения оксида меди(II) в азотной кислоте выглядит следующим образом:
[ \text{CuO} + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Cu(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O} ]
Из уравнения видно, что 1 моль CuO требует 2 моль HNO₃.
Сначала найдем количество моль оксида меди(II):
Найдем молекулярную массу CuO:
- Молярная масса Cu (медь) = 63,5 г/моль
- Молярная масса O (кислород) = 16 г/моль
- Молярная масса CuO = 63,5 + 16 = 79,5 г/моль
Теперь найдем количество моль 160 г CuO:
[
n(\text{CuO}) = \frac{m}{M} = \frac{160 \text{ г}}{79,5 \text{ г/моль}} \approx 2,01 \text{ моль}
]
Так как на 1 моль CuO требуется 2 моль HNO₃, то количество моль HNO₃, необходимое для растворения 2,01 моль CuO:
[
n(\text{HNO}_3) = 2 \cdot n(\text{CuO}) = 2 \cdot 2,01 \approx 4,02 \text{ моль}
]
Молярная масса HNO₃:
- Молярная масса H (водород) = 1 г/моль
- Молярная масса N (азот) = 14 г/моль
- Молярная масса O (кислород) = 16 г/моль
- Молярная масса HNO₃ = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 г/моль
Теперь найдем массу HNO₃, необходимую для реакции:
[
m(\text{HNO}_3) = n(\text{HNO}_3) \cdot M(\text{HNO}_3) = 4,02 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} \approx 252,26 \text{ г}
]
Теперь, если у нас 20% раствор HNO₃, то массовая доля HNO₃ в растворе равна 0,2. Можно найти массу раствора ( m_{\text{раствора}} ):
[
m_{\text{раствора}} = \frac{m(\text{HNO}_3)}{0,2} = \frac{252,26 \text{ г}}{0,2} \approx 1261,3 \text{ г}
]
Таким образом, для растворения 160 г оксида меди(II) потребуется примерно 1261,3 г раствора с массовой долей азотной кислоты 20%.
