Вычислите массовую долю(в процентах)азотной кислоты, если в результате проведения химической реакции...

Массовая доля азотной кислоты в растворе составляет 35%.

Для того чтобы вычислить массовую долю азотной кислоты в растворе, нужно проанализировать указанную реакцию и воспользоваться стехиометрическими соотношениями. Рассмотрим химическую реакцию между азотной кислотой (HNO₃) и карбонатом магния (MgCO₃).

1. Общая реакция:

   [ MgCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Mg(NO_3)_2 + CO_2 + H_2O ]

2. Определение количества выделившегося CO₂:

   Из условия задачи известно, что выделилось 11,2 литра CO₂ при нормальных условиях (н.у.). Нормальные условия предполагают, что 1 моль газа занимает объем 22,4 литра.

   [ n_{CO2} = \frac{V{CO_2}}{V_m} = \frac{11,2 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,5 \text{ моль} ]

3. Стехиометрические соотношения:

   Из уравнения реакции видно, что 1 моль MgCO₃ реагирует с 2 молями HNO₃, и при этом выделяется 1 моль CO₂. Следовательно, для получения 0,5 моль CO₂ потребуется:

   [ n_{HNO3} = 2 \times n{CO_2} = 2 \times 0,5 = 1 \text{ моль} ]

4. Молярная масса HNO₃:

   [ M_{HNO_3} = 1 \, \text{(H)} + 14 \, \text{(N)} + 3 \times 16 \, \text{(O)} = 1 + 14 + 48 = 63 \, \text{г/моль} ]

5. Масса HNO₃, участвовавшей в реакции:

   [ m_{HNO3} = n{HNO3} \times M{HNO_3} = 1 \, \text{моль} \times 63 \, \text{г/моль} = 63 \, \text{г} ]

6. Массовая доля азотной кислоты:

   [ \omega_{HNO3} = \frac{m{HNO3}}{m{\text{раствора}}} \times 100\% = \frac{63 \, \text{г}}{200 \, \text{г}} \times 100\% = 31,5\% ]

Ответ: массовая доля азотной кислоты в растворе составляет 31,5%.

Для начала составим химическое уравнение реакции между азотной кислотой (HNO3) и карбонатом магния (MgCO3):

2HNO3 + MgCO3 -> Mg(NO3)2 + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что на каждые 2 молекулы азотной кислоты идет 1 молекула углекислого магния. Таким образом, молярные соотношения равны 2:1.

Для начала определим количество вещества азотной кислоты, имея ее массу:

n(HNO3) = m(HNO3) / M(HNO3), где m(HNO3) = 200 г, M(HNO3) = 11 + 14 + 316 = 63 г/моль.

n(HNO3) = 200 г / 63 г/моль ≈ 3,17 моль.

Таким образом, количество магния, необходимое для реакции с азотной кислотой, равно половине этого числа, то есть 1,585 моль.

Теперь найдем массу магния:

m(Mg) = n(Mg) M(Mg), где M(Mg) = 24 + 12 + 316 = 84 г/моль.

m(Mg) = 1,585 моль * 84 г/моль ≈ 133,14 г.

Теперь рассчитаем массу оксида углерода (IV):

m(CO2) = 11,2 л * 1,429 г/л = 15,97 г.

С учетом молярных соотношений в уравнении реакции, на каждую моль CO2 приходится 1 моль MgCO3, таким образом, масса MgCO3 равна массе CO2.

Теперь найдем массу азотной кислоты:

m(HNO3) = 200 г - 133,14 г = 66,86 г.

Наконец, рассчитаем массовую долю азотной кислоты в растворе:

Массовая доля (%) = (масса HNO3 / масса раствора) 100% = (66,86 г / 200 г) 100% ≈ 33,43%.

Таким образом, массовая доля азотной кислоты в растворе составляет около 33,43%.