Рассчитайте, какая масса нитрата магния получится при взаимодействии 20 г оксида магния с раствором, содержащим 94,5 г азотной кислоты. Только запишите с Дано, Найти, Решение и Ответ.

Дано:

• Масса оксида магния (MgO): 20 г
• Масса азотной кислоты (HNO₃): 94,5 г

Найти:
Масса нитрата магния (Mg(NO₃)₂), которая образуется при реакции.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между оксидом магния и азотной кислотой:
   $\text{MgO} + 2\text{HNO}_3 \rightarrow \text{Mg(NO}_3\text{)}_2 + \text{H}_2\text{O}$

2. Найдем молекулярные массы реагентов и продукта:

   • Молекулярная масса MgO = 24,3 (Mg) + 16,0 (O) = 40,3 г/моль
   • Молекулярная масса HNO₃ = 1,0 (H) + 14,0 (N) + 3×16,0 (O) = 63,0 г/моль
   • Молекулярная масса Mg(NO₃)₂ = 24,3 (Mg) + 2×(14,0 (N) + 3×16,0 (O)) = 148,3 г/моль

3. Рассчитаем количество вещества (моли) каждого из реагентов:

   • Молей оксида магния: $$n_{\text{MgO}} = \frac{m_{\text{MgO}}}{M_{\text{MgO}}} = \frac{20}{40,3} \approx 0,496 \text{ моль}$$
   • Молей азотной кислоты: $$n_{\text{HNO}_3} = \frac{m_{\text{HNO}_3}}{M_{\text{HNO}_3}} = \frac{94,5}{63,0} \approx 1,5 \text{ моль}$$

4. Из уравнения реакции видно, что для реакции 1 моль MgO реагирует с 2 моль HNO₃. Проверим, какой реагент в ограниченном количестве:

   • Для 0,496 моль MgO требуется 0,496 × 2 = 0,992 моль HNO₃.
   • У нас 1,5 моль HNO₃, что больше, чем 0,992 моль, значит, оксид магния является ограничивающим реагентом.

5. Рассчитаем, сколько молей нитрата магния образуется. Поскольку на 1 моль MgO получается 1 моль Mg(NO₃)₂, то количество молей Mg(NO₃)₂ будет равно количеству молей MgO:

   $$n_{\text{Mg(NO}_3\text{)}_2} = n_{\text{MgO}} = 0,496 \text{ моль}$$

6. Найдем массу нитрата магния:

   $$m_{\text{Mg(NO}_3\text{)}_2} = n_{\text{Mg(NO}_3\text{)}_2} \times M_{\text{Mg(NO}_3\text{)}_2} = 0,496 \times 148,3 \approx 73,5 \text{ г}$$

Ответ:
Масса нитрата магния, которая образуется, равна 73,5 г.