При термической обработке нитрата меди (II) массой 94 г часть вещества разложилась и выделилось 11,2 л смеси газов. К полученному твердому

Запишем уравнение термического разложения нитрата меди (II):
2Cu(NO3)2→ 2CuО + 4NO2 + O2 + {Cu(NO3)2}ост. (1),
где {Cu(NO3)2}ост. – неразложившаяся часть нитрата меди (II).
Таким образом, твердый остаток – это смесь образовавшегося оксида меди (II) и оставшегося нитрата меди (II).
С соляной кислотой реагирует только один компонент твердого остатка – образовавшийся CuО:
CuO + 2HCl → CuCl2 + H2O         (2)
Рассчитаем количество вещества образовавшейся газовой смеси:
n(NO2 + O2) = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5моль.
Из уравнения(1): n(CuО) = n(NO2 + O2) ∙ 2/5= 0,5моль∙ 2/5 = 0,2моль.
По уравнению(2) рассчитаем количество вещества соляной кислоты, вступившей в реакцию с CuО:
n(HCl(реакц.)) = 2∙n(CuО) = 2∙0,2моль = 0,4моль.
Найдем общую массу и количество вещества соляной кислоты, взятой для реакции:
m(HCl (общ.))в-ва = m(HCl (общ.))р-ра∙ω(HCl) = 292 г∙ 0,1 = 29,2 г.
n(HCl (общ.)) = m(HCl (общ.))в-ва/M(HCl) = 29,2 г / 36,5 г/моль = 0,8 моль.
Найдем количество вещества и массу оставшейся соляной кислоты в полученном растворе:
n(HCl(ост.)) = n(HCl (общ.)) – n(HCl(реакц.)) = 0,8 моль – 0,4 моль = 0,4моль.
m(HCl(ост.)) = n(HCl(ост.))∙M(HCl) = 0,4 моль∙ 36,5 г/моль = 14,6г.
Найдем массу конечного раствора mкон.р-ра:
mкон.р-ра= m(CuО) + m(Cu(NO3)2(ост.)) + m(HCl (общ.))р-ра
Рассчитаем массу образовавшегося СuO:
m(CuО) = n(CuО)∙M(CuО) = 0,2 моль ∙ 80 г/ моль = 16 г.
Рассчитаем массу неразложившегося Cu(NO3)2:
n(Cu(NO3)2(реакц.)) = n(CuО) = 0,2 моль,
где Cu(NO3)2(реакц.) – разложившаяся часть нитрата меди (II).
m(Cu(NO3)2(реакц.)) = n(Cu(NO3)2(реакц.)) ∙ M(Cu(NO3)2) = 0,2 моль ∙ 188 г/моль = 37,6 г.
m(Cu(NO3)2(ост.)) = m(Cu(NO3)2(нач.)) – m(Cu(NO3)2(реакц.)) = 94 г – 37,6 г = 56,4 г.
mкон.р-ра= m(CuО) + m(Cu(NO3)2(ост.)) + m(HCl (общ.))р-ра = 16г +56,4г + 292 г =364,4г
Определиммассовую долю соляной кислоты в полученном растворе ω(HCl)кон.р-р:
ω(HCl)кон.р-р = m(HCl(ост.))/mкон.р-ра = 14,6г / 364, 4г = 0,0401 (4,01 %)
Ответ:ω(HCl) = 4,01 %