На 47г оксида калия подействовали раствором, содержащим 40г азотной кислоты. Найдите массу образовавшегося нитрата калия.

Для решения задачи давайте разобьём её на несколько этапов:

1. Запишем химическое уравнение реакции:

   Реакция между оксидом калия (K₂O) и азотной кислотой (HNO₃) происходит с образованием нитрата калия (KNO₃) и воды (H₂O). Уравнение реакции будет следующим:

   $K_2O + 2HNO_3 \rightarrow 2KNO_3 + H_2O$

2. Найдем молекулярные массы веществ:

   • Масса K₂O (оксид калия):
     $M(K_2O) = 2 \times M(K) + M(O) = 2 \times 39,1 + 16 = 94,2$ г/моль.

   • Масса HNO₃ (азотная кислота):
     $M(HNO_3) = M(H) + M(N) + 3 \times M(O) = 1 + 14 + 3 \times 16 = 63$ г/моль.

   • Масса KNO₃ (нитрат калия):
     $M(KNO_3) = M(K) + M(N) + 3 \times M(O) = 39,1 + 14 + 3 \times 16 = 101,1$ г/моль.

3. Переведем массу вещества в количество вещества (моли):

   • Для оксида калия (K₂O):
     $n(K_2O) = \frac{47 \, \text{г}}{94,2 \, \text{г/моль}} = 0,5 \, \text{моль}$.

   • Для азотной кислоты (HNO₃):
     $n(HNO_3) = \frac{40 \, \text{г}}{63 \, \text{г/моль}} \approx 0,6349 \, \text{моль}$.

4. Определим, какой реагент является лимитирующим.

   Согласно уравнению реакции, для одного моля K₂O требуется 2 моля HNO₃. Проверим, сколько молей HNO₃ нужно для реакции с 0,5 моль K₂O:

   $n(HNO_3, \text{нужно}) = 2 \times 0,5 = 1 \, \text{моль}$.

   У нас есть 0,6349 моль HNO₃, что меньше необходимого количества (1 моль). Это значит, что лимитирующим веществом является азотная кислота.

5. Вычислим, сколько нитрата калия (KNO₃) образуется.

   Из уравнения реакции видно, что на 2 моль HNO₃ образуется 2 моль KNO₃. Значит, из 0,6349 моль HNO₃ образуется 0,6349 моль KNO₃.

6. Переведем количество KNO₃ в массу:

   Масса KNO₃, образующегося в реакции, будет равна:

   $m(KNO_3) = n(KNO_3) \times M(KNO_3) = 0,6349 \, \text{моль} \times 101,1 \, \text{г/моль} \approx 64,2 \, \text{г}$.

Ответ: Масса образовавшегося нитрата калия составляет примерно 64,2 грамма.