Задание №67544 ЕГЭ Химии

Уравнения реакций:

1) Cu + 4HNO_3(конц.) = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

2) 3Cu + 8HNO_3(разб.) = 3Cu(NO₃)₂ + 2NO + 4H₂O

3) 2KOH + 2NO₂ = KNO₃ + KNO₂ + H₂O 

Определим количество вещества атомов водорода:

m(H) = m(конеч.р-ра) · ω = 375,6 · 0,0836 = 31,4 г

n(H) = m : M = 31,4 : 1 = 31,4 моль

Рассчитаем массу воды в конечном растворе:

n(H₂O) = n(H) : 2 = 31,4 : 2 = 15,7 моль

m(H₂O) = n · M = 15,7 · 18 = 282,6 г

Определим количество вещества солей в конечном растворе:

m(KNO₃ + KNO₂) = m(конеч.р-ра) – m H₂O = 375,6  – 282,6 = 93 г

Пусть n(KNO₃) = n(KNO₂) = x моль, тогда

m(KNO₃) = 101x г

m(KNO₂) = 85x г

m(KNO₃) + m(KNO₂) = 93 г

101x + 85x = 93

x = 0,5

n(KNO₃) = n(KNO₂) = 0,5 моль

Найдём массу оксида азота(II):

n(NO₂) = 2n(KNO₃) = 2 · 0,5  = 1 моль

По условию: V(NO₂) = V(NO), тогда n(NO) = n(NO₂) = 1 моль

m(NO) = n · M = 1 · 30 = 30 г 

Определим массу раствора во второй колбе после протекания реакции:

n(Cu) = 3n(NO) : 2 = 3 · 1 : 2 = 1,5 моль

m(Cu) = n · M = 1,5 · 64 = 96 г

m_{р-ра во 2 колбе} = m_р-ра(HNO₃) + m(H₂O) + m(Cu) – m(NO) = 350 + 250 + 96  – 30  = 666 г

Определим  массовую долю нитрата меди(II) во второй колбе:

n(Cu(NO₃)₂) = n(Cu) = 1,5 моль

m(Cu(NO₃)₂) = n · M = 1,5 · 188 = 282 г

ω(Cu(NO₃)₂) = m(Cu(NO₃)₂) / m_{р-ра во 2 колбе} = 282 : 666 = 0,4234 или 42,34%.