Решить задачу. Вычислить массу раствора азотной кислоты, в котором массовая доля азотной кислоты 5%, необходимую для нейтрализации 27,1г гидроксида бария. Желательно, с "Дано",…

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%.