Расчёт массовой доли азотной кислоты по данным нейтрализации
Для нейтрализации 25,0 мл раствора азотной кислоты (плотность 1,115 г/мл) потребовалось 31,9 мл 10%-ного раствора гидроксида натрия (плотность 1,11 г/мл). Определите массовую долю кислоты в исходном растворе.
Дано
`V(text{р-ра } HNO_3) = 25 text{ мл}`
`ρ(text{р-ра } HNO_3) = 1.115 text{ г/мл}`
`V(text{р-ра } NaOH) = 31.9 text{ мл}`
`ρ(text{р-ра } NaOH) = 1.11 text{ г/мл}`
`ω(text{р-ра } NaOH) = 10%`
Найти
`ω(text{р-ра } HNO_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции нейтрализации:
`HNO_3 + NaOH = NaNO_3 + H_2O`
Найдём массу раствора гидроксида натрия:
`m(text{р-ра } NaOH) = ρ(text{р-ра } NaOH)*V(text{р-ра } NaOH) = 1.11*31.9 = 35.41 text{ г}`
Найдём массу чистого гидроксида натрия:
`m(NaOH) = (ω(text{р-ра } NaOH)*m(text{р-ра } NaOH))/100 = (10*35.41)/100 = 3.541 text{ г}`
Найдём количество вещества гидроксида натрия:
`n(NaOH) = (m(NaOH))/(M(NaOH)) = 3.541/40 = 0.08853 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества азотной кислоты равно количеству вещества гидроксида натрия:
`n(HNO_3) = n(NaOH) = 0.08853 text{ моль}`
Найдём массу чистой азотной кислоты:
`m(HNO_3) = n(HNO_3)*M(HNO_3) = 0.08853*63 = 5.577 text{ г}`
Найдём массу исходного раствора азотной кислоты:
`m(text{р-ра } HNO_3) = ρ(text{р-ра } HNO_3)*V(text{р-ра } HNO_3) = 1.115*25 = 27.88 text{ г}`
Вычислим массовую долю азотной кислоты в исходном растворе:
`ω(text{р-ра } HNO_3) = (100*m(text{р-ра } HNO_3))/(m(text{р-ра } HNO_3)) = (100*5.577)/27.88 = 20%`
Ответ
`ω(text{р-ра } HNO_3) = 20%`