Смесь водорода и аммиака пропустили через нагретую трубку с избытком оксида меди(II) массой 107,33 г. Объём собранного газа после трубки составил 5,6 л (н. у.). Содержимое трубки перемешали и разделили на две равные части. Первую часть нагрели в атмосфере кислорода, и её масса увеличилась на 6,8 г. Вторую часть полностью растворили в 2 л 20% азотной кислоты (плотность 1,19 г/см³). Найти массовую долю нитрата меди в полученном растворе.

Количество азота после реакции:

\[n(\mathrm{N_2})=\frac{5{,}6}{22{,}4}=0{,}25\text{ моль}.\]

Значит, аммиака было \(0{,}5\) моль. При его окислении оксидом меди образовалось \(0{,}75\) моль меди.

При нагревании первой половины содержимого масса увеличилась на \(6{,}8\) г. Это масса присоединившегося кислорода, поэтому в первой половине было:

\[n(\mathrm{Cu})=\frac{6{,}8}{16}=0{,}425\text{ моль}.\]

Во всей трубке образовалось \(0{,}85\) моль меди. Во второй половине содержится \(0{,}425\) моль меди и \(0{,}25\) моль непрореагировавшего \(\mathrm{CuO}\). После растворения получится \(0{,}675\) моль \(\mathrm{Cu(NO_3)_2}\).

Масса нитрата меди:

\[m(\mathrm{Cu(NO_3)_2})=0{,}675\cdot187{,}5=126{,}56\text{ г}.\]

С учётом выделения оксида азота масса раствора равна \(2418{,}36\) г.

\[\omega(\mathrm{Cu(NO_3)_2})=\frac{126{,}56}{2418{,}36}\cdot100\%\approx5{,}23\%.\]

Ответ: \(5{,}23\%\).

0 0 Пожаловаться