Какой объём азотной кислоты (см3) с массовой долей 65,84 % (ρ = 1,395 г/см3) нужно взять для приготовления 4 дм3 0,15 н раствора? Вычислите массу гидроксида калия, которую необходимо добавить для полной нейтрализации полученного раствора. Определить Т(HNO3/KOH).
Дано: ω(HNO3) = 65,84 %; ρ1 = 1,395 г/см3; V2=4,0 дм3; СН =0,15 моль/дм3.
Найти: V1; т(КОН); Т(HNO3/КОН) - ?
Ответ
V = 41,16 см3; т(КОН) = 33,612 г; Т(HNO3/КОН) = 0,008403 г/см3.
Решение
Масса HNO3 в 4,0 дм3 0,15 н раствора азотной кислоты равна
т = Мэкв(HNO3)∙V2∙СН,
где Мэкв(HNO3) – молярная масса эквивалента азотной кислоты, равна её молярной массе, так как кислота одноосновная:
Мэкв(HNO3) = 1,01 + 14,00 + 16,00∙3 = 63,01 (г/моль);
V2 – объём раствора, который надо приготовить, равен 4,0 дм3;
СН – молярная концентрация эквивалента раствора, равна 0,15 н.
т = 63,01∙4,0∙0,15 = 37,806 (г).
65,84 г кислоты содержится в 100 г 65,84 % раствора;
37,806 г кислоты содержится в т1 раствора.
т1 = 37,806∙100 : 65,84 = 57,4210 (г).
Объём раствора массой 57,4210 г и плотностью 1,395 г/см3 равен
V1 = т1 : ρ1;
V1 = 52,4210 : 1,395 = 41,16 (см3).
Нейтрализация раствора кислоты гидроксидом калия проходит по уравнению реакции
HNO3 + КОН = КNO3 + 2H2O.
Согласно закону эквивалентов число молей эквивалентов азотной кислоты равно числу молей эквивалентов гидроксида калия:
пэкв(НNO3) = пэкв(КОН).
Число молей эквивалентов серной кислоты равно
пэкв(HNO3) = т/Мэкв(HNO3);
Число молей эквивалентов КОН равно
пэкв(КОН) = т(КОН)/Мэкв(КОН),
где т(КОН) – масса гидроксида натрия, которую надо добавить к раствору серной кислоты для полной её нейтрализации, г;
Мэкв(КОН) – молярная масса эквивалента гидроксида калия, равна его молярной массе, так как основание содержит одну группу ОН:
Мэкв(КОН) = 39,01 + 16,00 + 1,01 = 56,02 (г/моль).
т/Мэкв(HNO3) = т(КОН)/Мэкв(КОН);
т(КОН) = т∙Мэкв(КОН) : Мэкв(HNO3);
т(КОН) = 37,806∙56,02 : 63,01 = 33,6120 (г).
Титр Т(HNO3/КОН) показывает, сколько граммов гидроксида калия вступит в реакцию с 1 см3 0,15 н раствора кислоты.
Число молей эквивалентов кислоты, содержащихся в 1 см3 раствора, равно числу молей эквивалентов гидроксида калия.
пэкв(HNO3) = пэкв(КОН);
пэкв(HNO3) = СН∙10-3;
пэкв(КОН) = Т(HNO3/КОН)/Мэкв(КОН),
где Т(HNO3/КОН) – титр раствора HNO3 по гидроксиды калия, г/см3;
Мэкв(КОН) – молярная масса эквивалента гидроксида калия, 56,02 г/моль.
СН∙10-3 = Т(HNO3/КОН)/Мэкв(КОН);
Т(HNO3/КОН) = СН∙10-3∙Мэкв(КОН);
Т(HNO3/КОН) = 0,15∙10-3∙56,02 = 0,008403 (г/см3).
Ответ: V = 41,16 см3; т(КОН) = 33,612 г; Т(HNO3/КОН) = 0,008403 г/см3.
Задать вопрос
на новый заказ в Автор24.
