Вычислите массу 25%-ного раствора азотной кислоты, который потре буется для полной нейтрализации 18,5 г гидроксида кальция

Чтобы решить задачу о вычислении массы 25%-ного раствора азотной кислоты (HNO₃), необходимой для полной нейтрализации 18,5 г гидроксида кальция (Ca(OH)₂), мы проведем следующие шаги: ### Шаг 1: Написание уравнения реакции Мы начнем с того, что составим уравнение химической реакции между азотной кислотой и гидроксидом кальция. Реакция выглядит следующим образом: \[ \text{Ca(OH)}_2 + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow \text{Ca(NO}_3\text{)}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} \] Согласно этому уравнению, 1 моль гидроксида кальция реагирует с 2 молями азотной кислоты. ### Шаг 2: Вычисление молей гидроксида кальция Сначала нам нужно вычислить количество молей гидроксида кальция, исходя из его массы. Для этого используем формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где: - \( n \) — количество молей, - \( m \) — масса (18,5 г), - \( M \) — молярная масса. Молярная масса Ca(OH)₂: - Ca (Кальций): 40 г/моль - O (Кислород): 16 г/моль × 2 = 32 г/моль - H (Водород): 1 г/моль × 2 = 2 г/моль Итого: \[ M_{\text{Ca(OH)}_2} = 40 + 32 + 2 = 74 \text{ г/моль} \] Теперь подставим значения в формулу: \[ n_{\text{Ca(OH)}_2} = \frac{18,5 \text{ г}}{74 \text{ г/моль}} \approx 0,25 \text{ моль} \] ### Шаг 3: Определение необходимого количества молей азотной кислоты Согласно уравнению реакции, 1 моль Ca(OH)₂ нейтрализуется 2 моль HNO₃. Следовательно, для 0,25 моль Ca(OH)₂ нам нужно: \[ n_{\text{HNO}_3} = 0,25 \times 2 = 0,5 \text{ моль} \] ### Шаг 4: Вычисление массы азотной кислоты Теперь мы должны вычислить массу необходимой азотной кислоты. Для этого также используем формулу: \[ m = n \times M \] Молярная масса HNO₃: - H (Водород): 1 г/моль - N (Азот): 14 г/моль - O (Кислород): 16 г/моль × 3 = 48 г/моль Итого: \[ M_{\text{HNO}_3} = 1 + 14 + 48 = 63 \text{ г/моль} \] Теперь подставим в формулу: \[ m_{\text{HNO}_3} = 0,5 \text{ моль} \times 63 \text{ г/моль} = 31,5 \text{ г} \] ### Шаг 5: Вычисление массы 25%-ного раствора 25%-ный раствор означает, что в 100 г раствора содержится 25 г HNO₃. Теперь мы можем найти массу раствора, необходимую для получения 31,5 г HNO₃. Используем пропорцию: \[ \frac{25 \text{ г HNO}_3}{100 \text{ г раствора}} = \frac{31,5 \text{ г HNO}_3}{x} \] Решим её на \( x \): \[ x = \frac{31,5 \text{ г HNO}_3 \times 100 \text{ г раствора}}{25 \text{ г HNO}_3} = 126 \text{ г раствора} \] ### Ответ Для полной нейтрализации 18,5 г гидроксида кальция потребуется 126 г 25%-ного раствора азотной кислоты.