Решение: Нейтрализация гидроксида кальция
Вычислите массу раствора азотной кислоты с массовой долей кислоты 15%, необходимого для полной нейтрализации раствора, содержащего 3,7 г гидроксида кальция.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение по шагам
6 шаговЗаписываем уравнение реакции нейтрализации:
$$\mathrm{Ca(OH)_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + 2H_2O}$$Вычисляем молярную массу гидроксида кальция:
$$M(\mathrm{Ca(OH)_2}) = 40 + 2(16 + 1) = 74\ \text{г/моль}$$Находим количество вещества гидроксида кальция:
$$n(\mathrm{Ca(OH)_2}) = \dfrac{3{,}7\ \text{г}}{74\ \text{г/моль}} = 0{,}05\ \text{моль}$$По уравнению реакции на 1 моль $\mathrm{Ca(OH)_2}$ требуется 2 моль $\mathrm{HNO_3}$:
$$n(\mathrm{HNO_3}) = 2n(\mathrm{Ca(OH)_2}) = 2 \cdot 0{,}05 = 0{,}10\ \text{моль}$$Вычисляем массу чистой азотной кислоты:
$$M(\mathrm{HNO_3}) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63\ \text{г/моль};\quad m(\mathrm{HNO_3}) = 0{,}10 \cdot 63 = 6{,}3\ \text{г}$$Используем массовую долю кислоты в растворе:
$$m(\text{раствора}) = \dfrac{m(\mathrm{HNO_3})}{\omega(\mathrm{HNO_3})} = \dfrac{6{,}3\ \text{г}}{0{,}15} = 42\ \text{г}$$Масса раствора азотной кислоты с массовой долей 15%, необходимого для полной нейтрализации, равна 42 г.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают коэффициент 2 перед формулой $\mathrm{HNO_3}$ в уравнении реакции.
Используют массу чистой азотной кислоты как массу раствора.
При расчёте массы раствора делят на 15 вместо 0,15.
Неверно составляют формулу гидроксида кальция или нитрата кальция.