Медный стержень, массой 140,8 г выдержали в растворе нитрата серебра, после чего его масса составила 171,2 г. Расчитайте объем израсходованного 32%-ного раствора азотной кислоты (плотность 1.2) на растворение медного стержня после выдерживания его в растворе нитрата серебра.

Сu + 2 АgNO3 = Сu (NО3) 2 + 2 Аg. C начала определим возможное теоретическое изменение массы стержня в соответствии с уравнением (1) : растворение 1 моль меди привело бы к увеличению массы на152 г (2•108 - 64 = 152), а растворение х моль меди - к увеличению массы реально на31,2 г.

х = 31,2•1/152 = 0,205 моль,

n (Сu) = 0,205 моль, n (Аg) = 0,41 моль.

Эти данные позволяют нам вычислить массы растворившейся меди и выделившегося серебра:

m (Сu) = 0,205•64 = 13,12 г,

m (Ag) = 0,41•108 = 44,34 г.

В итоге на стержне оказалось:

m (Сu) = 140 - 13,2 = 126,88 г,

n (Сu) = 126,88/64 = 1,98 моль,

m (Ag) = 44,34 г, n (Ag) = 44,34/108 = 0,41 моль.

И медь, и серебро будут взаимодействовать с достаточным количеством азотной кислоты в соответствии с уравнениями

0,41 моль х моль

3Ag + 4HNO3=3AgNO3+NO+2H2O

1,98 моль у моль

3Cu + 8HNO3=3Cu (NO3) 2 + 2NO+4H2O

х + у = 0,55 + 5,28 = 5,83 моль

или по массе:

m (HNO3) = 63•5,83 = 367,29 г.

Теперь можно определить массу необходимой для этой реакции 32%-й азотной кислоты, а затем и объем этой кислоты:

m (32%-й HNO3) = m (100%-й HNO3) •100% / = 367,29•100/32 = 1147,78 г,

V (32%-й HNO3) = 1147,78/1,2 = 956,48 мл.