С1. Какой объем оксида азота (IV) образуется при взаимодействии азотной кислоты со 140г меди, содержащей 15% примесей?

Решение:

Запишем уравнение реакции взаимодействия меди с азотной кислотой, при которой образуется оксид азота (IV) (NO2):

$$Cu + 4HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + 2NO_2 + 2H_2O$$

Найдем массу чистой меди в образце:

$$m(Cu) = 140 \cdot (1 - 0.15) = 140 \cdot 0.85 = 119 \text{ г}$$

Найдем количество вещества меди:

$$M(Cu) = 64 \text{ г/моль}$$ $$n(Cu) = \frac{m(Cu)}{M(Cu)} = \frac{119 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 1.859 \text{ моль}$$

По уравнению реакции на 1 моль меди образуется 2 моль оксида азота (IV). Следовательно:

$$n(NO_2) = 2 \cdot n(Cu) = 2 \cdot 1.859 \text{ моль} = 3.718 \text{ моль}$$

Найдем объем оксида азота (IV) при нормальных условиях (н.у.):

$$V_m = 22.4 \text{ л/моль}$$ $$V(NO_2) = n(NO_2) \cdot V_m = 3.718 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 83.3 \text{ л}$$

Ответ: 83.3 л