Задание №73653 ЕГЭ Химии

Уравнения реакций

1) Cu + 4HNO₃ = Cu(NO₃)₂ + 2NO₂ + 2H₂O

2) Cu₂O + 6HNO₃ = 2Cu(NO₃)₂ + 2NO₂  + 3H₂O

3) NaOH + HNO₃ = NaNO₃ + H₂O

Вычислим количество вещества исходных веществ:

m(Cu(NO₃)₂) = m_(p-pa) • ω = 470 • 0,4 = 188 г

n_общ.(Cu(NO₃)₂) = m : M = 188 : 188 = 1 моль

Пусть n(Cu) = n₁(Cu(NO₃)₂) = x моль, тогда

n(Cu₂O) = n₂(Cu(NO₃)₂) : 2 = (1 − x) : 2 = 0,5 − 0,5х моль

m(Cu) = M • n = 64x г

m(Cu₂O) = M • n = 144 • (0,5 − 0,5х) = 72 − 72х г

m(Cu) : m(Cu₂O) = 8 : 9, отсюда  64x : (72 − 72х) = 8 : 9

х = 0,5 моль

n(Cu) = 0,5 моль, n(Cu₂O) = (1 − 0,5) : 2 = 0,25 моль

m(Cu) = M • n = 64 • 0,5 = 32 г

m(Cu₂O) = M • n = 144 • 0,25  = 36 г

m(Cu) : m(NaOH) = 8 : 20, отсюда  32 : y = 8 : 20     

y = 80 г

n(NaOH) = m : M = 80 : 40 = 2 моль

Вычислим массу раствора азотной кислоты:

 m(конеч. р-ра) = m(Cu) + m(Cu₂O) + m_p-pa(HNO₃) – m(NO₂) = 470 г

m_p-pa(HNO₃) = m(конеч. р-ра) − m(Cu) − m(Cu₂O) + m(NO₂)

m_p-pa(HNO₃) = 470 − 32 − 36 + (0,5 • 2 + 0,25 • 2) • 46 = 471 г

Вычислим массовую долю азотной кислоты в исходном растворе:

n_исх.(HNO₃) = n(Cu) • 4 + n(Cu₂O) • 6 + n(NaOH) = 0,5 • 4 + 0,25 • 6 + 2 = 5,5 моль

m_исх.(HNO₃) = M • n = 63 • 5,5  = 346,5 г

ω (HNO₃) = 346,5 : 471 • 100% = 73,57%.