Химия
8 класс
Вопрос
Смесь растворов $HCl$ и $HNO_{3}$ массой 100,0 г растворяет максимально $CuO$ массой 24,0 г. После упаривания раствора и прокаливания масса остатка составила 29,5 г. Напишите уравнения реакций и определите состав смеси ($\omega$, %).
Ответ
1) $CuO + 2HCl = CuCl_{2} + H_{2}O$
2) $CuO + 2HNO_{3} = Cu(NO_{3})_{2} + H_{2}O$
3) $2Cu(NO_{3})_{2} \overset{t}{=} 2CuO + 2NO_{2} \uparrow + O_{2} \uparrow$
$M(Cu(NO_{3})_{2}) = 188 г/моль; M(CuO) = 80 г/моль; M(CuCl_{2}) = 135 г/моль; M(HNO_{3}) = 63 г/моль$.
Пусть масса $CuO$, вступившего в реакцию (2) будет $x$ г, тогда масса $CuO$ по реакции (1) будет составлять $(24 - x)$ г, а масса нитрата меди(II) по реакции (2) составит $\frac{188х}{80}$ г. Масса хлорида меди (II) по реакции (1) равна $\frac{135(24 - x)}{80}$ г. После упаривания раствора и прокаливания масса $CuO + CuCl_{2}$ составит $\frac{135(24 - x)}{80} + x = 29,5 г$. Откуда $x = 16$ г или $\frac{16}{80} = 0,2 моль$. Тогда по реакции (2) количество $HNO_{3}$ будет равно 0,4 моль или $0,4 \cdot 63 = 25,2 г$ и $\omega (HNO_{3}) = 25,2$ %.
Масса $CuO$ равна 24 - 16 = 8 г или $\frac{8}{80} = 0,1 моль$. Следовательно, в реакцию (1) вступит 0,2 моль $HCl$ или $0,2 \cdot 36,5 = 7,3 г$ и $\omega(HCl) = 7,3$ %.