Номер 7, страница 62 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

7. Рассчитайте массу азотной кислоты, прореагировавшей с основным оксидом, если в результате реакции образовался нитрат калия массой 40,4 г.

Дано:

Масса нитрата калия $m(KNO_3) = 40,4 \text{ г}$

Перевод в систему СИ:

$m(KNO_3) = 0,0404 \text{ кг}$

Найти:

$m(HNO_3) - ?$

Решение:

Сначала составим уравнение реакции. В условии указано, что азотная кислота ($HNO_3$) прореагировала с основным оксидом, в результате чего образовался нитрат калия ($KNO_3$). Это означает, что в реакцию вступил оксид калия ($K_2O$). Реакция обмена между кислотой и основным оксидом приводит к образованию соли и воды. Сбалансированное уравнение реакции выглядит следующим образом:

$K_2O + 2HNO_3 \rightarrow 2KNO_3 + H_2O$

Далее рассчитаем молярные массы ($M$) азотной кислоты и нитрата калия, используя относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы. Для последовательности расчетов в системе СИ переведем их в кг/моль.

$M(HNO_3) = 1 \cdot Ar(H) + 1 \cdot Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 \text{ г/моль} = 0,063 \text{ кг/моль}$

$M(KNO_3) = 1 \cdot Ar(K) + 1 \cdot Ar(N) + 3 \cdot Ar(O) = 39 + 14 + 3 \cdot 16 = 101 \text{ г/моль} = 0,101 \text{ кг/моль}$

Теперь найдем количество вещества ($\nu$) образовавшегося нитрата калия по формуле $\nu = \frac{m}{M}$, используя значения в СИ:

$\nu(KNO_3) = \frac{m(KNO_3)}{M(KNO_3)} = \frac{0,0404 \text{ кг}}{0,101 \text{ кг/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

Из уравнения реакции видно, что стехиометрические коэффициенты перед азотной кислотой ($HNO_3$) и нитратом калия ($KNO_3$) равны (2 и 2). Следовательно, их количества вещества, участвующие в реакции, также равны:

$\nu(HNO_3) = \nu(KNO_3) = 0,4 \text{ моль}$

Наконец, рассчитаем массу азотной кислоты, вступившей в реакцию, по формуле $m = \nu \cdot M$:

$m(HNO_3) = \nu(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 0,4 \text{ моль} \cdot 0,063 \text{ кг/моль} = 0,0252 \text{ кг}$

Для удобства представим результат в граммах: $0,0252 \text{ кг} = 25,2 \text{ г}$.

Ответ: масса прореагировавшей азотной кислоты составляет 25,2 г.