Question

Какой объем оксида азота(2) можно получить при нашревании 30 г медного сплава, содержащего 15% нереагирующих примесей, с избытком разбавленной азотной кислоты?

Answer 1

Ответ: 5,95 л

Дано:

m(спл.Cu) = 30 г

ω(прим.) = 15%, или 0,15

Найти:

V(NO) - ?

Объяснение:

Vm = 22,4 л/моль

M(Cu) = 64 г/моль

m(Cu) = m(спл.Cu) - ω(Cu)*m(спл.Cu) = 30 г - 0,15*30 = 25,5 г

n(Cu) = m(Cu)/M(Cu) = 25,5 г/64 г/моль = 0,3984375 моль

Составляем УХР

3Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

Из УХР видно, что n(NO)=²/₃n(Cu)

n(NO) = ²/₃*0,3984375 моль = 0,265625 моль

V(NO) = n(NO)*Vm = 0,265625 моль*22,4 л/моль = 5,95 л

Ответ: 5,95 л

Answer 2

Объяснение:

Дано:

m(Cu сплав.) = 30 г.

w(прим.) = 15%

Найти:

V(NO) - ?

Решение:

Cu + 8HNO3 = 3Cu(NO3)2 + 2NO + 4H2O

w(Cu чист.) = 100% - w(прим.) = 100 - 15 = 85%

w(чист.в-ва) = m(чист.в-ва) / m(cплава)

m(Cu ч.) = w(чист.) * m(сплав.) = 0,85 * 30 = 25,5 г.

n(Cu) = m / M = 25,5 / 64 = 0,4 моль

M(Cu) = 64 г/моль

n(Cu) : n(NO) = 3 : 2

n(NO) = 0,27 моль

V(NO) = n * Vm = 6,05 л.

Ответ:    6,05 л.

Answer 3

Для решения этой задачи нам необходимо определить, сколько меди содержится в 30 г медного сплава, а затем найти количество азотной кислоты, необходимой для реакции с этой медью. Далее, мы должны учесть, что при реакции меди с азотной кислотой образуется оксид азота(II), который мы хотим найти.

Шаг 1: Определение количества меди в сплаве.

Медный сплав содержит 15% нереагирующих примесей, что означает, что оставшиеся 85% составляет медь. Давайте найдем количество меди в 30 г сплава:

Количество меди = 0.85 * 30 г = 25.5 г

Шаг 2: Реакция меди с азотной кислотой.

Уравнение реакции меди с азотной кислотой выглядит следующим образом:

Cu + 2HNO3 → Cu(NO3)2 + 2H2O

Это уравнение показывает, что один моль меди реагирует с двумя молями азотной кислоты, образуя один моль Cu(NO3)2 (нитрата меди). Молярная масса Cu(NO3)2 равна приблизительно 187.5 г/моль.

Шаг 3: Расчет количества азотной кислоты, необходимой для реакции с медью.

Для 25.5 г меди потребуется 2 моля азотной кислоты (HNO3). Выразим количество молей HNO3 и найдем его массу:

Моля меди = (25.5 г / молярная масса Cu) = (25.5 г / 63.5 г/моль) ≈ 0.4 моль Cu

Количество молей HNO3 = 2 * количество молей меди = 2 * 0.4 моль = 0.8 моль HNO3

Масса HNO3 = (количество молей HNO3 * молярная масса HNO3) = (0.8 моль * 63 г/моль) ≈ 50.4 г HNO3

Шаг 4: Расчет объема оксида азота(II).

Теперь нам нужно учесть, что при реакции меди с азотной кислотой образуется оксид азота(II), который является газом при комнатной температуре. Объем газа можно рассчитать, используя закон идеальных газов. Для этого необходимо знать стандартные условия (обычно 0 °C и 1 атмосферное давление).

Стандартный мольный объем газа (при стандартных условиях) равен примерно 22.4 л/моль. Таким образом, для 0.8 моль HNO3:

Объем азота(II) = (количество молей HNO3 * стандартный мольный объем) = (0.8 моль * 22.4 л/моль) ≈ 17.92 л

Итак, объем оксида азота(II), который можно получить при данной реакции, составит примерно 17.92 л при стандартных условиях.