Смесь оксида меди (II) нитрата железа (III) массой 10,86 г, содержащую
66,85% по массе соли, прокалили до постоянной массы. От измельченного
твердого остатка отобрали навеску массой 2 г и поместили ее в 25 г 16%-го
раствора соляной кислоты. Вычислите массовую долю хлороводорода в
полученном растворе.
ОЧЕНЬ НУЖНО РЕШЕНИЕ
1) Запишем уравнение реакции, происходящей между остатком и соляной кислотой:
Cu(NO3)2 + 2HCl -> CuCl2 + 2HNO3
2) Найдем количество вещества (моль) записанного в остатке:
m(Cu(NO3)2) = m(x) * M(x) / M(Cu(NO3)2)
где m(Cu(NO3)2) - масса Cu(NO3)2 в остатке (2 г),
m(x) - масса остатка (2 г),
M(x) - молярная масса остатка (пока неизвестна),
M(Cu(NO3)2) - молярная масса Cu(NO3)2 (посчитаем в третьем шаге).
3) Найдем молярную массу Cu(NO3)2:
M(Cu(NO3)2) = M(Cu) + 2 * M(N) + 6 * M(O)
где M(Cu), M(N), M(O) - атомные массы элементов Cu, N, O соответственно.
4) Рассчитаем молярную массу Cu(NO3)2, подставив значения из периодической таблицы:
M(Cu(NO3)2) = 63.55 + 2 * 14.01 + 6 * 16.00 = 187.55 г/моль
5) Подставим полученные значения в формулу нахождения массы соединения Cu(NO3)2 в остатке:
2 г = m(x) * 187.55 г/моль / 187.55 г/моль
m(x) = 2 г
6) Вычислим массу CuCl2, образовавшуюся в результате реакции:
m(CuCl2) = m(Cu(NO3)2) * M(CuCl2) / M(Cu(NO3)2)
где m(Cu(NO3)2) - масса Cu(NO3)2 в остатке (из предыдущего шага),
значение M(CuCl2) найдем также, как и M(Cu(NO3)2).
7) Теперь найдем M(CuCl2):
M(CuCl2) = M(Cu) + 2 * M(Cl)
где M(Cl) - атомная масса хлора (из периодической таблицы).
8) Рассчитаем M(CuCl2):
M(CuCl2) = 63.55 + 2 * 35.45 = 134.45 г/моль
9) Подставим значения в формулу нахождения массы CuCl2:
m(CuCl2) = 2 г * 134.45 г/моль / 187.55 г/моль
m(CuCl2) = 1.43 г
10) Посчитаем массу HCl, которую получим при реакции между Cu(NO3)2 и HCl:
m(HCl) = 2 * m(CuCl2) / 1
где 2 - коэффициент водорода в реакции.
11) Вычислим m(HCl):
m(HCl) = 2 * 1.43 г / 1
m(HCl) = 2.86 г
12) Найдем массовую долю хлороводорода в полученном растворе:
массовая доля HCl = m(HCl) / m(раствора)
где m(HCl) - масса HCl (2.86 г),
м(раствора) - масса раствора (25 г + 16% * 25 г = 25 г + 4 г = 29 г).
13) Рассчитаем массовую долю хлороводорода:
массовая доля HCl = 2.86 г / 29 г = 0.0986 или 9.86%
Таким образом, массовая доля хлороводорода в полученном растворе составляет 9.86%.