Какова массовая доля азотной кислоты в растворе, полученном после растворения твердого остатка, возникшего

Чтобы решить эту задачу, нам потребуется определить количество вещества оксида меди, рассчитать количество вещества азотной кислоты в 80% растворе и затем вычислить массовую долю азотной кислоты в итоговом растворе.

1. Сначала определим количество вещества оксида меди. Мы знаем массу оксида меди (18 г) и его молярную массу. Молярная масса CuO (оксид меди) равна 63,55 г/моль.

Для расчета количества вещества воспользуемся формулой:

\(n = \frac{m}{M}\),

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

Подставляя известные значения, получаем:

\(n_{CuO} = \frac{18}{63,55} \approx 0,283 моль\).

2. Далее рассчитаем количество вещества азотной кислоты в 80% растворе. Мы знаем массу раствора (150 г) и его концентрацию (80%). Чтобы рассчитать количество вещества азотной кислоты, воспользуемся формулой:

\(n = \frac{m \times c}{M}\),

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(c\) - концентрация (в долях) и \(M\) - молярная масса вещества.

Подставляя известные значения, получаем:

\(n_{HNO_3} = \frac{150 \times 0,80}{63,01} \approx 1,90 моль\).

3. Теперь рассчитаем количество азотной кислоты, полученной после растворения твердого остатка. Мы знаем, что взаимодействие 3,36 л водорода соответствует 1 молю HNO3. Следовательно, количество вещества азотной кислоты равно 1 молю.

4. Наконец, вычислим массовую долю азотной кислоты в итоговом растворе. Массовая доля определяется как отношение массы данного компонента к общей массе раствора.

Масса азотной кислоты равна массе 80% раствора, умноженной на его концентрацию (в долях):

\(m_{HNO_3} = 150 \times 0,80 = 120 г\).

Масса итогового раствора равна сумме массы азотной кислоты и массы вещества оксида меди:

\(m_{итого} = m_{HNO_3} + m_{CuO}\).

Теперь мы можем рассчитать массовую долю азотной кислоты:

\(массовая \ доля = \frac{m_{HNO_3}}{m_{итого}} \times 100\%\).

Подставляя известные значения, получаем:

\(массовая \ доля = \frac{120}{120 + 18} \times 100\% \approx 86,96\%\).

Таким образом, массовая доля азотной кислоты в итоговом растворе составляет около 86,96%.