Решение: Азотная кислота и ее свойства. Вариант 1

Самостоятельная работа № 18 Азотная кислота и ее свойства Вариант 1 Задание 1. Уравнения реакций разбавленной азотной кислоты \( (HNO_3) \): 1) С карбонатом кальция: \[ CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + CO_2 \uparrow + H_2O \] 2) С гидроксидом натрия: \[ NaOH + HNO_3 \rightarrow NaNO_3 + H_2O \] 3) С оксидом цинка: \[ ZnO + 2HNO_3 \rightarrow Zn(NO_3)_2 + H_2O \] 4) С медью (окислительно-восстановительная реакция): \[ 3Cu + 8HNO_3(разб.) \rightarrow 3Cu(NO_3)_2 + 2NO \uparrow + 4H_2O \] Электронный баланс: \[ Cu^0 - 2e^- \rightarrow Cu^{+2} \mid 3 \text{ (окисление, восстановитель)} \] \[ N^{+5} + 3e^- \rightarrow N^{+2} \mid 2 \text{ (восстановление, окислитель)} \] Задание 2. Уравнение реакции разложения нитрата натрия при нагревании: \[ 2NaNO_3 \xrightarrow{t} 2NaNO_2 + O_2 \uparrow \] Задание 3. Осуществите превращения: \( NH_3 \rightarrow NO \rightarrow NO_2 \rightarrow HNO_3 \) 1) Каталитическое окисление аммиака: \[ 4NH_3 + 5O_2 \xrightarrow{Pt, t} 4NO + 6H_2O \] 2) Окисление оксида азота (II): \[ 2NO + O_2 \rightarrow 2NO_2 \] 3) Получение азотной кислоты (в присутствии кислорода): \[ 4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3 \] Задание 4*. Дано: \( V(NO_2) = 4,48 \) л Найти: \( m(HNO_3) \) — ? Решение: 1) Запишем уравнение реакции получения азотной кислоты из оксида азота (IV) в избытке воды и кислорода: \[ 4NO_2 + O_2 + 2H_2O \rightarrow 4HNO_3 \] 2) Вычислим количество вещества \( NO_2 \): \[ n(NO_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{4,48 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,2 \text{ моль} \] 3) По уравнению реакции количество вещества азотной кислоты равно количеству вещества оксида азота (IV), так как коэффициенты перед ними одинаковы (4 и 4): \[ n(HNO_3) = n(NO_2) = 0,2 \text{ моль} \] 4) Вычислим молярную массу азотной кислоты: \[ M(HNO_3) = 1 + 14 + 16 \cdot 3 = 63 \text{ г/моль} \] 5) Вычислим массу азотной кислоты: \[ m(HNO_3) = n \cdot M = 0,2 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 12,6 \text{ г} \] Ответ: \( m(HNO_3) = 12,6 \) г.