Какова массовая доля азотной кислоты в изначальном растворе, если 12,6 г азотной кислоты было нейтрализовано 10%-ным

Чтобы найти массовую долю азотной кислоты в изначальном растворе, мы должны проанализировать изменение концентрации кислоты после нейтрализации.

Давайте вначале посмотрим на реакцию нейтрализации между азотной кислотой (HNO3) и гидроксидом калия (KOH):

\[HNO3 + KOH \rightarrow KNO3 + H2O\]

Из уравнения реакции можно видеть, что азотная кислота (HNO3) реагирует с гидроксидом калия (KOH), образуя нитрат калия (KNO3) и воду (H2O).

Зная, что 12,6 г азотной кислоты было нейтрализовано 10%-ным раствором гидроксида калия, можно найти количество гидроксида калия, которое было использовано в реакции.

Для этого воспользуемся формулой для расчета количества вещества:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

Молярную массу азотной кислоты (HNO3) можно найти в периодической системе элементов. Значение составляет около 63 г/моль. Находим количество вещества азотной кислоты:

\[n_{HNO3} = \frac{12,6}{63} = 0,2 \, моль\]

Так как азотная кислота (HNO3) и гидроксид калия (KOH) реагируют в соотношении 1:1, количество молей гидроксида калия (KOH) также равно 0,2 моль.

Теперь рассмотрим последующую реакцию образования соли:

\[KNO3 + H2O \rightarrow KNO3 \cdot H2O\]

Из уравнения реакции можно видеть, что нитрат калия (KNO3) растворяется в воде, образуя гидратированный нитрат калия (KNO3 · H2O).

Зная, что в результате образовался 5%-ный раствор соли, мы можем найти массу соли, содержащейся в этом растворе.

Для этого воспользуемся формулой для расчета массовой доли:

\[массовая \, доля = \frac{масса \, вещества}{масса \, раствора} \times 100\%\]

Так как раствор содержит 5% соли, масса соли будет составлять 5% от массы раствора. Давайте предположим, что общая масса раствора равна 100 г (это значение не важно, так как массовая доля будет одинаковой, независимо от выбранной общей массы).

Тогда масса соли составляет 5 г (5% от 100 г).

Теперь нам нужно определить, какая часть этой массы соли происходит от азотной кислоты.

Если в реакции образовалось 0,2 моль соли (KNO3), то молярная масса этой соли равна около 101 г/моль (молярная масса KNO3 + молярная масса H2O). Тогда:

\[масса \, соли \, от \, HNO3 = 0,2 \, моль \times 101 \, г/моль = 20,2 \, г\]

Таким образом, из общей массы соли (5 г) 20,2 г происходят от азотной кислоты.

Наконец, чтобы найти массовую долю азотной кислоты в изначальном растворе, мы должны разделить массу азотной кислоты на общую массу раствора:

\[массовая \, доля \, HNO3 = \frac{20,2 \, г}{100 \, г} \times 100\% = 20,2\%\]

Таким образом, массовая доля азотной кислоты в изначальном растворе составляет 20,2%.