Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Сначала составим уравнение химической реакции между гидроксидом железа(III) и азотной кислотой. Это реакция обмена, в результате которой образуются соль (нитрат железа(III)) и вода:
$Fe(OH)_{3} + 3HNO_{3} = Fe(NO_{3})_{3} + 3H_{2}O$

2. Рассчитаем количество вещества гидроксида железа(III), вступившего в реакцию. Для этого воспользуемся формулой $n = \frac{m}{M}$.
Молярная масса $M(Fe(OH)_{3}) = 56 + (16 + 1) \cdot 3 = 107$ г/моль.
$n(Fe(OH)_{3}) = \frac{6,42 \text{ г}}{107 \text{ г/моль}} = 0,06$ моль.

3. Определим количество вещества азотной кислоты, необходимое для реакции. Согласно уравнению реакции, на 1 моль $Fe(OH)_{3}$ требуется 3 моль $HNO_{3}$. Следовательно:
$n(HNO_{3}) = 3 \cdot n(Fe(OH)_{3}) = 3 \cdot 0,06 \text{ моль} = 0,18$ моль.

4. Вычислим массу чистой азотной кислоты, содержащейся в растворе:
Молярная масса $M(HNO_{3}) = 1 + 14 + 16 \cdot 3 = 63$ г/моль.
$m(HNO_{3}) = n(HNO_{3}) \cdot M(HNO_{3}) = 0,18 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 11,34$ г.

5. Теперь найдем массу раствора азотной кислоты. Зная массовую долю вещества ($\omega = 7\%$ или $0,07$), используем формулу $m_{\text{р-ра}} = \frac{m_{\text{в-ва}}}{\omega}$:
$m_{\text{р-ра}}(HNO_{3}) = \frac{11,34 \text{ г}}{0,07} = 162$ г.

Ответ: 162 г.

Источник: ФИПИ