Question

Определите массовую долю соли в растворе, полученном при полной нейтрализации 14%-ного раствора азотной кислоты 2%-ным раствором гидроксида бария.

Answer 1

Ba(OH)2 + 2HNO3 = Ba(NO3)2 + 2H2O

Пусть масса 14%-ного р-ра кислоты = х.
Тогда масса кислоты 0,14х г, а количество кислоты (0,14х)/63 моль.
Согласно уравнению реакции количество щёлочи вдвое меньше количества кислоты, то есть (0,07х)/63 моль. Масса щелочи будет (0,07х*171)/63 г, а масса раствора щелочи = т(0,07х*171*50)/63г = (598,5х)/63 г. Общая масса полученного раствора = масса р-ра кислоты + масса р-ра щелочи = (598,64х)/63 г.
Количесвто полученной соли = количеству вступившей в реакцию щелочи = (0,07х)/63 моль. Масса соли = (0,07х*261)/63 г.
Массовая доля соли = (0,07х*261)/63 разделить на (598,64х)/63 и умножить на 100 = 3,05%

Answer 2

Для решения этой задачи мы можем использовать метод стехиометрии. Сначала определим, какие химические реакции происходят при полной нейтрализации азотной кислоты гидроксидом бария.

Реакция между азотной кислотой (HNO3) и гидроксидом бария (Ba(OH)2) выглядит следующим образом:

2 HNO3 + Ba(OH)2 → Ba(NO3)2 + 2 H2O

Из уравнения реакции видно, что 2 моль HNO3 реагируют с 1 молью Ba(OH)2, образуя 1 моль Ba(NO3)2 и 2 моля H2O.

Первоначально у нас есть 14%-ный раствор азотной кислоты, что означает, что в 100 г раствора содержится 14 г HNO3. Также у нас есть 2%-ный раствор гидроксида бария, что означает, что в 100 г раствора содержится 2 г Ba(OH)2.

Чтобы определить, какие массы вещества на самом деле реагируют, мы должны сначала выразить их в молях. Молярная масса HNO3 - 63 г/моль, а молярная масса Ba(OH)2 - 171 г/моль.

1. Определим количество вещества, содержащееся в 100 г 14%-ного раствора HNO3:

Количество вещества HNO3 = масса / молярная масса = 14 г / 63 г/моль.

2. Определим количество вещества, содержащееся в 100 г 2%-ного раствора Ba(OH)2:

Количество вещества Ba(OH)2 = масса / молярная масса = 2 г / 171 г/моль.

Так как уравнение реакции показывает, что 2 моля HNO3 реагируют с 1 молью Ba(OH)2, мы можем определить, какие реагенты ограничивают реакцию, и, следовательно, определить количество Ba(NO3)2, которое образуется.

Массовая доля Ba(NO3)2 в растворе будет равна массе Ba(NO3)2, образовавшейся в результате реакции, делённой на общую массу раствора, полученную из суммы масс Ba(NO3)2, HNO3 и Ba(OH)2.