При нагревании нитрата меди (II) часть вещества разложилась, при этом образовался твердый остаток массой 50,8 г. Остаток прореагировал с раствором
Вопрос от пользователя
При нагревании нитрата меди (II) часть вещества разложилась, при этом образовался твердый остаток массой 50,8 г. Остаток прореагировал с раствором гидроксида натрия массой 150 г с массовой долей щелочи 20%. В результате этой реакции образовался раствор массой 159 г с массовой долей щелочи 13,84%. Определите объем выделившихся при разложении нитрата меди (II) газов (в пересчете на н.у.).
Ответ от эксперта
При разложении нитрата меди (II) образуется смесь газов – диоксида азота (IV) и кислорода:
2Cu(NO3)2 → 2CuO + 4NO2↑ + O2↑ (нагревание)
Cu(NO3)2 + 2NaOH → Cu(OH)2↓ + 2NaNO3
Вычислим исходные и конечные массы и количества вещества гидроксида натрия:
mисх.(NaOH) = 150 г · 0,2 = 30 г; νисх.(NaOH) = 30 г/40 г/моль = 0,75 моль;
mконеч.(NaOH) = 159 г · 0,1384 ≈ 22 г; νисх.(NaOH) = 22 г/40 г/моль ≈ 0,55 моль;
следовательно, с оставшимся нитратом меди (II) прореагировало:
νреаг.(NaOH) = 0,75 моль – 0,55 моль = 0,2 моль
По уравнению обменной реакции нитрата меди (II) с гидроксидом натрия ν(Cu(NO3)2) = 1/2ν(NaOH),
поэтому ν(Cu(NO3)2) = 0,2 моль/2 = 0,1 моль и m(Cu(NO3)2) = 188 г/моль · 0,1 моль = 18,8 г
Вычислим массу и количество вещества образовавшегося в результате разложения нитрата меди (II) оксида меди (II):
m(CuO) = 50,8 г – 18,8 г = 32 г; ν(CuO) = 32 г/80 г/моль = 0,4 моль
По уравнению реакции разложения нитрата меди (II) ν(CuO) = 2/5ν(NO2 + O2), следовательно,
ν(NO2 + O2) = 0,4 моль · 5/2 = 1 моль; V(NO2 + O2) = 1 моль · 22,4 л/моль = 22,4 л
