Какой объем 32%-ого раствора азотной кислоты с плотностью 1,2 г/мл потребуется для растворения 9,6 г оксида меди(2

Чтобы решить данную задачу, мы должны разбить ее на несколько частей и решить каждую часть по шагам.

Шаг 1: Найдем количество цинка, которое реагирует с соляной кислотой.

Молярная масса цинка (Zn) составляет около 65,38 г/моль. Количество вещества цинка, которое мы использовали, может быть найдено с использованием формулы:

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

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

Подставляя значения, получаем:

\[n_{Zn} = \frac{6,5}{65,38} = 0,0991 \text{ моль}\]

Таким образом, мы использовали 0,0991 моль цинка.

Шаг 2: Рассмотрим реакцию между оксидом меди(2) и соляной кислотой.

Уравнение реакции можно записать следующим образом:

\[CuO + 2HCl \rightarrow CuCl_2 + H_2O\]

Из уравнения видно, что 1 моль оксида меди(2) реагирует с 2 молями соляной кислоты.

Чтобы определить количество оксида меди(2), которое реагирует, нам нужно использовать соотношение между цинком и оксидом меди(2).

Так как на каждый моль цинка приходится 1 моль оксида меди(2), тогда нам нужно использовать такое же количество молей оксида меди(2), какое мы использовали для цинка:

\[n_{CuO} = 0,0991 \text{ моль}\]

Шаг 3: Теперь найдем массу оксида меди(2).

Молярная масса оксида меди(2) (CuO) составляет около 79,55 г/моль. Массу оксида меди(2) мы можем найти, используя формулу:

\[m_{CuO} = n_{CuO} \cdot M_{CuO}\]

Подставляя значения, получаем:

\[m_{CuO} = 0,0991 \cdot 79,55 = 7,88 \text{ г}\]

Таким образом, у нас есть 7,88 г оксида меди(2).

Шаг 4: Найдем количество азотной кислоты, необходимое для растворения оксида меди(2).

Массу азотной кислоты мы можем найти, используя формулу:

\[m_{HNO_3} = V_{HNO_3} \cdot \rho_{HNO_3}\]

Где \(m_{HNO_3}\) - масса азотной кислоты, \(V_{HNO_3}\) - объем азотной кислоты и \(\rho_{HNO_3}\) - плотность азотной кислоты.

Мы знаем, что плотность азотной кислоты равна 1,2 г/мл, поэтому:

\[m_{HNO_3} = V_{HNO_3} \cdot 1,2\]

Теперь мы должны выразить объем азотной кислоты, который нужно использовать, чтобы растворить оксид меди(2). Для этого мы воспользуемся величиной молярности:

\[C = \frac{n}{V}\]

Где \(C\) - молярность, \(n\) - количество вещества и \(V\) - объем.

В нашем случае молярность равна 0,32 (так как 32% означает 32 г/100 мл = 0,32 г/мл). Мы знаем количество азотной кислоты и хотим найти объем, поэтому:

\[0,32 = \frac{n_{HNO_3}}{V_{HNO_3}}\]

Теперь мы можем выразить объем азотной кислоты:

\[V_{HNO_3} = \frac{n_{HNO_3}}{0,32}\]

Шаг 5: Найдем количество вещества азотной кислоты, необходимое для растворения оксида меди(2).

Мы знаем, что количество вещества равно отношению массы к молярной массе:

\[n_{HNO_3} = \frac{m_{HNO_3}}{M_{HNO_3}}\]

Молярная масса азотной кислоты (HNO3) составляет около 63,01 г/моль, поэтому:

\[n_{HNO_3} = \frac{m_{HNO_3}}{63,01}\]

Подставляя значения:

\[n_{HNO_3} = \frac{V_{HNO_3} \cdot 1,2}{63,01}\]

Шаг 6: Наконец, найдем объем 32%-ого раствора азотной кислоты, который нам нужно использовать.

Мы уже знаем, что:

\[V_{HNO_3} = \frac{n_{HNO_3}}{0,32}\]

Подставляя значение \(n_{HNO_3}\):

\[V_{HNO_3} = \frac{\frac{V_{HNO_3} \cdot 1,2}{63,01}}{0,32}\]

Приравниваем правую и левую части уравнения и решаем его относительно \(V_{HNO_3}\):

\[V_{HNO_3} = \frac{\frac{V_{HNO_3} \cdot 1,2}{63,01}}{0,32}\ \Rightarrow\ V_{HNO_3} = \frac{V_{HNO_3} \cdot 1,2}{63,01 \cdot 0,32}\ \Rightarrow\ 1 = \frac{1,2}{63,01 \cdot 0,32}\ \Rightarrow\ V_{HNO_3} = \frac{63,01 \cdot 0,32}{1,2}\]

Подставляя значения и решая уравнение:

\[V_{HNO_3} \approx 5,3 \text{ мл}\]

Таким образом, нам понадобится примерно 5,3 мл 32%-ого раствора азотной кислоты для растворения 9,6 г оксида меди(2).