Question

3,2 г меди растворили в 100 г 30\% раствора азотной кислоты. Вычислите массовую долю нитрата меди (II) в полученном растворе

Answer 1

Разбавленная (30\%) азотная кислота реагирует с медью с образованием нитрата меди (II) и газа NO:
3 Cu + 8 HNO₃ = 3 Cu(NO₃)₂ + 4 H₂O +2 NO
A(Cu) = 63,5 г/моль
M(Cu(NO₃)₂) = 187,6 г/моль
M(NO) = 30 г/моль
3 Cu       +  8 HNO₃  =  3 Cu(NO₃)₂ + 4 H₂O + 2 NO
3*63,5 г                        3*187,6 г                      2*30
3,2 г                              х г                                у г 

х = 3,2*3*187,6 / (3*63,5) = 9,45 г. Cu(NO₃)₂

Если бы NO не улетучивался бы, то массовая доля нитрата меди вычислялась бы так: 9,45 г - масса нитрата меди, 100 г + 3,2 г - масса раствора (100 г азотной кислоты и 3,2 г меди), w(Cu(NO₃)₂) = 9.45 / (100+3.2) = 0,091 = 9,1\%.
Однако из-за того, что NO улетучивается, масса полученного раствора будет меньше на массу улетучившегося газа у:
 
у = 3,2*2*30 / (3*63,5) = 1,0 г NO

Масса раствора: 100 г (HNO₃)+ 3.2 г (Cu) - 1.0 г (NO) = 102.2 г
Массовая доля нитрата меди: 9.45 / 102,2 = 0,092 = 9,2\%

Ответ: 9,2\%