Решить задачу. Вычислить массу раствора азотной кислоты, в котором массовая доля азотной кислоты 5%, необходимую для нейтрализации 27,1г гидроксида бария. Желательно, с "Дано", "Найти", "Решение"
Давайте решим задачу, следуя предложенной структуре.
**Дано:**
- Массовая доля азотной кислоты (HNO₃) = 5%
- Масса гидроксида бария (Ba(OH)₂) = 27,1 г
**Найти:**
- Массу раствора азотной кислоты, необходимого для нейтрализации 27,1 г гидроксида бария.
**Решение:**
1. **Запишем уравнение реакции между азотной кислотой и гидроксидом бария:**
\[
\text{Ba(OH)}_2 + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ba(NO}_3\text{)}_2 + 2 \text{H}_2\text{O}
\]
Это уравнение показывает, что на 1 моль Ba(OH)₂ требуется 2 моля HNO₃ для полной нейтрализации.
2. **Определим, сколько моль Ba(OH)₂ в 27,1 г:**
Молярная масса Ba(OH)₂:
- Ba: 137,33 г/моль
- O: 16,00 г/моль (в 2-х гидроксидах — 2 × 16,00 = 32,00 г/моль)
- H: 1,01 г/моль (в 2-х гидроксидах — 2 × 1,01 = 2,02 г/моль)
\[
M(\text{Ba(OH)}_2) = 137,33 + 32,00 + 2,02 = 171,35 \text{ г/моль}
\]
Теперь вычислим количество моль Ba(OH)₂:
\[
n(\text{Ba(OH)}_2) = \frac{m(\text{Ba(OH)}_2)}{M(\text{Ba(OH)}_2)} = \frac{27,1}{171,35} \approx 0,158 \text{ моль}
\]
3. **Определим количество моль HNO₃, необходимое для нейтрализации:**
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль Ba(OH)₂ требуется 2 моля HNO₃:
\[
n(\text{HNO}_3) = 2 \times n(\text{Ba(OH)}_2) = 2 \times 0,158 \approx 0,316 \text{ моль}
\]
4. **Вычислим массу HNO₃, необходимую для нейтрализации:**
Молярная масса HNO₃:
- H: 1,01 г/моль
- N: 14,01 г/моль
- O: 16,00 г/моль (в 3-х оксидах — 3 × 16,00 = 48,00 г/моль)
\[
M(\text{HNO}_3) = 1,01 + 14,01 + 48,00 = 63,02 \text{ г/моль}
\]
Теперь вычислим массу HNO₃:
\[
m(\text{HNO}_3) = n(\text{HNO}_3) \times M(\text{HNO}_3) = 0,316 \times 63,02 \approx 19,92 \text{ г}
\]
5. **Теперь найдем массу раствора HNO₃, если массовая доля кислоты в растворе 5%:**
Массовая доля определяется по формуле:
\[
\text{массовая доля} = \frac{m(\text{HNO}_3)}{m(\text{раствора})} \times 100\%
\]
Подставим известные данные в формулу:
\[
5 = \frac{19,92}{m(\text{раствора})} \times 100
\]
Решим это уравнение:
\[
m(\text{раствора}) = \frac{19,92 \times 100}{5} = 398,4 \text{ г}
\]
**Ответ:**
Для нейтрализации 27,1 г гидроксида бария необходимо 398,4 г раствора азотной кислоты с массовой долей 5%.
