Вычислите массовую долю (в процентах) азотной кислоты, если в результате проведения химической реакции между 200 г раствора этой кислоты и карбонатом магния было получено 11,2 л (н. у.) оксида углерода(IV).

Давайте решим эту задачу по химии шаг за шагом. **1. Запишем уравнение реакции:** Карбонат магния (MgCO3) реагирует с азотной кислотой (HNO3), образуя нитрат магния (Mg(NO3)2), воду (H2O) и диоксид углерода (CO2). $$\text{MgCO}_3 + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Mg(NO}_3)_2 + \text{H}_2\text{O} + \text{CO}_2$$ **2. Найдем количество вещества CO2:** Известно, что 1 моль газа при нормальных условиях (н.у.) занимает 22.4 литра. Используем это, чтобы найти количество вещества CO2 (n): $$n(\text{CO}_2) = \frac{V(\text{CO}_2)}{V_m} = \frac{11.2 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.5 \text{ моль}$$ **3. Определим количество вещества HNO3:** Из уравнения реакции видно, что на 1 моль CO2 приходится 2 моль HNO3. Следовательно, количество вещества HNO3 равно: $$n(\text{HNO}_3) = 2 \times n(\text{CO}_2) = 2 \times 0.5 \text{ моль} = 1 \text{ моль}$$ **4. Найдем массу HNO3:** Молярная масса азотной кислоты (HNO3) равна: $$M(\text{HNO}_3) = 1 + 14 + 3 \times 16 = 63 \text{ г/моль}$$ Теперь найдем массу HNO3: $$m(\text{HNO}_3) = n(\text{HNO}_3) \times M(\text{HNO}_3) = 1 \text{ моль} \times 63 \text{ г/моль} = 63 \text{ г}$$ **5. Рассчитаем массовую долю HNO3 в растворе:** Массовая доля вещества (ω) в растворе определяется как отношение массы вещества к массе раствора: $$\omega(\text{HNO}_3) = \frac{m(\text{HNO}_3)}{m(\text{раствора})} = \frac{63 \text{ г}}{200 \text{ г}} = 0.315$$ **6. Выразим массовую долю в процентах:** $$\omega(\text{HNO}_3) \% = 0.315 \times 100\% = 31.5\%$$ **Ответ:** Массовая доля азотной кислоты в растворе составляет 31.5%. **Развёрнутый ответ для ученика:** Итак, чтобы решить эту задачу, мы сначала записали химическую реакцию между карбонатом магния и азотной кислотой. Зная объем выделившегося газа CO2, мы определили количество вещества CO2 и, через уравнение реакции, количество вещества азотной кислоты. Затем мы рассчитали массу азотной кислоты и, используя массу раствора, рассчитали массовую долю азотной кислоты в процентах. Получилось, что в исходном растворе азотной кислоты содержалось 31.5% азотной кислоты по массе.