Номер 5, страница 12 - гдз по химии 9 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Алексеева

Дано:

$m(Cu) = 12.8 \text{ г}$
Концентрированная $HNO_3$ (избыток)
$\eta = 70 \%$

Перевод в систему СИ:

$m(Cu) = 12.8 \text{ г} = 0.0128 \text{ кг}$
$\eta = 70 \% = 0.7$

Найти:

$V(NO_2)$ при н.у. (в $дм^3$)

Решение:

1. Напишем уравнение реакции взаимодействия меди с концентрированной азотной кислотой:
$Cu + 4HNO_3 \text{(конц.)} \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 \uparrow + 2H_2O$

2. Вычислим количество вещества меди:
Молярная масса меди $M(Cu) = 63.5 \text{ г/моль}$
$n(Cu) = \frac{m(Cu)}{M(Cu)}$
$n(Cu) = \frac{12.8 \text{ г}}{63.5 \text{ г/моль}} \approx 0.20157 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции видно, что из 1 моль меди образуется 2 моль оксида азота($IV$) ($NO_2$).
Найдем теоретическое количество вещества $NO_2$:
$n_{теор}(NO_2) = 2 \times n(Cu)$
$n_{теор}(NO_2) = 2 \times 0.20157 \text{ моль} = 0.40314 \text{ моль}$

4. Рассчитаем теоретический объем $NO_2$ при нормальных условиях. Молярный объем газа при н.у. $V_m = 22.4 \text{ дм}^3\text{/моль}$:
$V_{теор}(NO_2) = n_{теор}(NO_2) \times V_m$
$V_{теор}(NO_2) = 0.40314 \text{ моль} \times 22.4 \text{ дм}^3\text{/моль} \approx 9.030336 \text{ дм}^3$

5. Учтем практический выход продукта, который составляет 70%:
$V_{практ}(NO_2) = V_{теор}(NO_2) \times \eta$
$V_{практ}(NO_2) = 9.030336 \text{ дм}^3 \times 0.70 \approx 6.3212352 \text{ дм}^3$

Округлим до двух знаков после запятой: $6.32 \text{ дм}^3$.

Ответ:

$6.32 \text{ дм}^3$.