Question

Медный стержень,массой 140,8г выдержали в растворе нитрата серебра, после чего его масса составила 171,2г. Расчитайте объем израсходованного 32%-ного раствора азотной кислоты(плотность 1.2) на растворение медного стержня после выдерживания его в растворе нитрата серебра.

Answer 1

Сu + 2АgNO3 = Сu(NО3)2 + 2Аg. Cначала определим возможное теоретическое изменение массы стержня в соответствии с уравнением (1): растворение 1 моль меди привело бы к увеличению массы на152 г (2•108 – 64 = 152), а растворение х моль меди – к увеличению массы реально на31,2 г.

х = 31,2•1/152 = 0,205 моль,

n(Сu) = 0,205 моль, n(Аg) = 0,41 моль.

Эти данные позволяют нам вычислить массы растворившейся меди и выделившегося серебра:

m(Сu) = 0,205•64 =13,12 г,

m(Ag) = 0,41•108 =44,34 г.

В итоге на стержне оказалось:

m(Сu) = 140 – 13,2 =126,88 г,

n(Сu) = 126,88/64 = 1,98 моль,

m(Ag) =44,34 г, n(Ag) = 44,34/108 = 0,41 моль.

И медь, и серебро будут взаимодействовать с достаточным количеством азотной кислоты в соответствии с уравнениями

0,41моль        х моль

3Ag    + 4HNO3=3AgNO3+NO+2H2O

1,98 моль   у моль

3Cu   +  8HNO3=3Cu(NO3)2+ 2NO+4H2O

 х + у = 0,55 + 5,28 = 5,83 моль
или по массе:
m(HNO3) = 63•5,83 = 367,29 г.
Теперь можно определить массу необходимой для этой реакции 32%-й азотной кислоты, а затем и объем этой кислоты:
m(32%-й HNO3) = m(100%-й HNO3)•100% / = 367,29•100/32 = 1147,78 г,
V(32%-й HNO3) = 1147,78/1,2 = 956,48 мл.

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте разберемся с химическими реакциями, которые происходят в данной ситуации.

Медный стержень реагирует с нитратом серебра по следующему уравнению:

\[Cu + 2AgNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2Ag\]

Из уравнения видно, что 1 моль меди реагирует с 2 молями нитрата серебра. Поэтому для нахождения молекулярных масс нужно использовать молярную массу каждого из элементов и соотношение их коэффициентов в уравнении.

Масса медного стержня после реакции: \[ m_{Cu} = 171.2 \, \text{г} - 140.8 \, \text{г} = 30.4 \, \text{г} \]

Теперь найдем количество молей меди: \[ n_{Cu} = \frac{m_{Cu}}{M_{Cu}} \]

Где \( M_{Cu} \) - молярная масса меди (63.55 г/моль).

Зная количество молей меди, можем определить количество молей нитрата серебра, потребовавшихся для реакции: \[ n_{AgNO_3} = \frac{n_{Cu}}{1} \]

Теперь, зная количество молей нитрата серебра, можем найти массу нитрата серебра: \[ m_{AgNO_3} = n_{AgNO_3} \cdot M_{AgNO_3} \]

Где \( M_{AgNO_3} \) - молярная масса нитрата серебра (масса серебра + 3 массы азота + 9 масс кислорода).

Так как мы знаем массовую долю нитрата серебра в растворе (32%), мы можем выразить массу всего раствора как: \[ m_{solution} = \frac{m_{AgNO_3}}{0.32} \]

Теперь мы можем определить объем раствора, используя его плотность: \[ V_{solution} = \frac{m_{solution}}{\rho_{solution}} \]

Где \( \rho_{solution} \) - плотность раствора азотной кислоты (1.2 г/мл).

Надеюсь, это помогло! Если у тебя есть дополнительные вопросы, не стесняйся спрашивать.