Химия
8 класс
Вопрос
Медный стержень массой 422,4 г выдержали в растворе нитрата серебра, после чего его масса составила 513,6 г. Рассчитайте объем израсходованного раствора азотной кислоты ($\rho = 1,20 г/см^{3}$) с массовой долей 32%, необходимый для растворения медного стержня после выдерживания его в растворе нитрата серебра.
Ответ
1) $Cu + 2AgNO_{3} = Cu(NO_{3})_{2} + \downarrow 2Ag$
2) $3Cu + 8HNO_{3} = 3Cu(NO_{3})_{2} + 2NO \uparrow + 4H_{2}O$
3) $3Ag + 4HNO_{3} = 3AgNO_{3} + NO \uparrow + 2H_{2}O$
$M( Cu ) = 64 г/моль; M(Ag) = 108 г/моль; M(HNO_{3}) = 63 г/моль$
Масса выделенного по реакции (1) серебра составит 513,6 - 422,4 = 91,2 г или $\frac{91,2}{108} = 0,85 моль$. Следовательно, в раствор перейдет согласно реакции (1) $\frac{0,85}{2} = 0,425$ моль $Cu^{2+}$ или $0,425 \cdot 64 = 27,2 г$.
В растворе останется меди 422,4 - 27,2 = 395,2 г или $\frac{395,2}{64} = 6,18 моль$. На растворение данного количества меди по реакции (2) потребуется $\frac{8 \cdot 6,18}{3} = 16,475$ моль $HNO_{3}$. По реакции (3) на растворение 0,85 моль серебра потребуется $\frac{4 \cdot 0,85}{3} = 1,13$ моль $NHO_{3}$.
Всего на растворение меди и серебра потребуется 16,475 + 1,130 = 17,605 моль или $17,605 \cdot 63 = 1109,12 г HNO_{3}$. В расчете на раствор данной концентрации масса раствора кислоты составит $\frac{1109,12 \cdot 100}{32} = 3466,00 г$. Объем кислоты равен $\frac{3466,00}{1,20} = 2888,3 см^{3}$.