Question

5,6 л углекислого газа пропустили над 9 г раскаленного угля. Газовая смесь была пропущена через оксид некоторого металла массой 72 г. Какой объем 50%-го раствора азотной кислоты (плотностью 1,3 г/мл) потребуется для растворения продуктов реакции. Оксид металла содержит 20% кислорода.

Answer 1

В 72 граммах оксида содержалось 72*0,2 = 14,4 грамма О, что составляет 14,4/16 = 0,9 моль. Металла в этой массе было 72 - 14,4 = 57,6 грамма, и его молекулярная масса равна 57,6/0,9 = 64. Это медь Cu.
СО2 + С -----> 2СО
Количество углекислого газа 5,6/22,4 = 0,25 моль, количество вещества С равно 9/12 = 0,75 моль. Уголь взят в избытке, расчет ведем по недостатку. Количество образовавшегося СО равно 0,5 моль.
CuO + CO -----> Cu + CO2
Оксида меди было 0,9 моль, следовательно, после реакции его осталось 0,9 - 0,5 = 0,4 моль, что требует 0,8 моль азотной кислоты для растворения:
CuO + 2HNO3 ----> Cu(NO3)2 + H2O
Кислота концентрированная (50%), медь растворяется в ней в мольном соотношении 1:4, следовательно, для растворения 0,5 моль образовавшейся при восстановлении меди требуется 0,5*4 = 2 моль азотной кислоты.
Итак, общее количество требуемой азотной кислоты равно 0,8 + 2 = 2,8 моль, или 2,8*63 = 176,4 грамма.
Такое количество содержится в 176,4*100/50 = 352,8 граммах 50%ного раствора.
Требуемый объем раствора такой концентрации составит 352,8/1,3 = 271,4 мл.