Question

Рассчитайте массовую долю азотной кислоты в растворе, полученном смешением 200 мл 15%-ного раствора серной кислоты плотностью 1,2 г/мл и 150 мл 10%-ного раствора нитрата бария плотностью 1,04 г/мл. Решите пожалуйста и распишите все шаги подробно. Заранее спасибо)

Answer 1

H2SO4+Ba(NO3)2--->BaSO4+2HNO3
Дано:
Vр-ра(H2SO4)=200мл
μ(H2SO4)=0,15
p(H2SO4)=1,2г/мл
Vр-ра(Ba(NO3)2)=150мл
μ(Ba(NO3)2)=0,1
p=1,04г/мл
Найти:ω(HNO3)
Решение: Формула по которой будем находить массовую долю(ω):
ω=m(в-ва)/m(р-ра)
1) Ищем массу в-ва HNO3:
1.1 по формуле μ=v(в-ва)/v(р-ра)
находим vв-ва(H2SO4)=0,15*200=30мл и vв-ва(Ba(NO3)2)=0,1*150=15мл
1.2 затем находим их массы по формуле: m=p*V
mв-ва(H2SO4)=1,2*30=36г
mв-ва(Ba(NO3)2)=1,04*15=15,6г
1.3 У нас теперь есть массы в-в, находим их n количество:
n=m/M, где M-молярная масса(думаю обьяснять не нужно что это)
M(H2SO4)=98г/моль
M(Ba(NO3)2)=261г/моль
n(H2SO4)=36/98=0,37моль
n(Ba(NO3)2)=0,06 моль(дальнейшие действия введутся по наименьшему кол-ву)
1.4 n(HNO3)=n(Ba(NO3)2)=1:2=0,12моль
M(HNO3)=63г/моль
mв-ва(HNO3)=63*0,12=7,56
2. Ищем mр-ра(HNO3), она складывается как: mр-ра(H2SO4)+mр-ра(Ba(NO3)2)-m(BaSO4),
2.1 Т.к по условию нам уже даны vр-ра ищем mр-ра H2SO4 и Ba(NO3)2:
mр-ра(H2SO4)=200*1,2=240г
mр-ра(Ba(NO3)2)=150*1,04=156г
2.2 Затем ищем массу BaSO4, т.к мы вели расчеты по n(Ba(NO3)2)=0,06, то соответственно n(BaSO4)=0,06 тоже
M(BaSO4)=233г/моль
m(BaSO4)=0,06*233=13,98г
3. Все данные у нас имеются осталось лишь только посчитать:
mр-ра(HNO3)=240+156-13,98=382,02
ω(HNO3)=7,56/382,02=0,02=2%

Answer 2

Для расчета массовой доли азотной кислоты в растворе, полученном смешением 200 мл 15%-ного раствора серной кислоты и 150 мл 10%-ного раствора нитрата бария, мы можем использовать следующий подход:

1. Рассчитаем массу серной кислоты в 200 мл 15%-ного раствора серной кислоты.

Масса = объем × плотность = 200 мл × 1,2 г/мл = 240 г

Масса серной кислоты = масса раствора × концентрация серной кислоты = 240 г × 0,15 = 36 г

2. Рассчитаем массу нитрата бария в 150 мл 10%-ного раствора нитрата бария.

Масса = объем × плотность = 150 мл × 1,04 г/мл = 156 г

Масса нитрата бария = масса раствора × концентрация нитрата бария = 156 г × 0,10 = 15,6 г

3. Рассчитаем массу азотной кислоты в растворе.

Масса азотной кислоты = масса серной кислоты - масса нитрата бария = 36 г - 15,6 г = 20,4 г

4. Рассчитаем массовую долю азотной кислоты.

Массовая доля = (масса азотной кислоты / масса раствора) × 100% = (20,4 г / (240 г + 156 г)) × 100% = (20,4 г / 396 г) × 100% ≈ 5,15%

Таким образом, массовая доля азотной кислоты в полученном растворе составляет примерно 5,15%.