В 120 мл раствора азотной кислоты с массовой долей 7% (ρ = 1,03 г/мл) внесли 12,8 г карбида кальция. Сколько мл 20% соляной кислоты (ρ = 1,1 г/мл) следует добавить к полученной смеси для полной её нейтрализации?

Сначала найдём массу раствора азотной кислоты:

\[ m_{р-ра} = \rho V = 1{,}03 \cdot 120 = 123{,}6 \text{ г} \]

Масса \( HNO_3 \):

\[ m(HNO_3) = 123{,}6 \cdot 0{,}07 = 8{,}652 \text{ г} \]

Количество вещества азотной кислоты:

\[ n(HNO_3) = \frac{8{,}652}{63} \approx 0{,}137 \text{ моль} \]

Карбид кальция реагирует с кислотой:

\[ CaC_2 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + C_2H_2 \]

Количество \( CaC_2 \):

\[ n(CaC_2) = \frac{12{,}8}{64} = 0{,}2 \text{ моль} \]

На реакцию с азотной кислотой потратится:

\[ n(CaC_2) = \frac{0{,}137}{2} \approx 0{,}0685 \text{ моль} \]

Останется карбида кальция:

\[ 0{,}2 - 0{,}0685 = 0{,}1315 \text{ моль} \]

Оставшийся \( CaC_2 \) реагирует с водой:

\[ CaC_2 + 2H_2O \rightarrow Ca(OH)_2 + C_2H_2 \]

Значит образуется примерно \( 0{,}1315 \) моль \( Ca(OH)_2 \).

Для нейтрализации:

\[ Ca(OH)_2 + 2HCl \rightarrow CaCl_2 + 2H_2O \]

Нужно соляной кислоты:

\[ n(HCl) = 2 \cdot 0{,}1315 = 0{,}263 \text{ моль} \]

Масса чистого \( HCl \):

\[ m(HCl) = 0{,}263 \cdot 36{,}5 \approx 9{,}6 \text{ г} \]

Так как раствор \( 20\% \), масса раствора:

\[ m_{р-ра} = \frac{9{,}6}{0{,}2} = 48 \text{ г} \]

Объём раствора:

\[ V = \frac{48}{1{,}1} \approx 43{,}6 \text{ мл} \]

Ответ: нужно добавить примерно \( 44 \) мл \( 20\% \) соляной кислоты.

0 0 Пожаловаться