5-89. Запишите уравнения реакций, при помощи которых можно осуществить цепочки превращений веществ: 6) Натрий → Гидроксид натрия → Нитрат натрия → Азотная кислота → Нитрат меди (ІІ) → Гидроксид меди (ІІ); 5-96. Вычислите массу азотной кислоты, которая потребуется для реакции с порцией оксида меди (II) массой 8 г.

Решение задания 5-89

Для решения этого задания необходимо записать уравнения реакций, соответствующие каждой стадии превращения веществ:

1. Натрий → Гидроксид натрия:

   Натрий реагирует с водой, образуя гидроксид натрия и водород:

   \(2Na + 2H_2O \rightarrow 2NaOH + H_2\)

2. Гидроксид натрия → Нитрат натрия:

   Гидроксид натрия реагирует с азотной кислотой, образуя нитрат натрия и воду:

   \(NaOH + HNO_3 \rightarrow NaNO_3 + H_2O\)

3. Нитрат натрия → Азотная кислота:

   Для получения азотной кислоты можно использовать реакцию нитрата натрия с серной кислотой (конц.):

   \(NaNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow HNO_3 + NaHSO_4\)

4. Азотная кислота → Нитрат меди(II):

   Азотная кислота реагирует с оксидом меди(II), образуя нитрат меди(II) и воду:

   \(CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O\)

5. Нитрат меди(II) → Гидроксид меди(II):

   Нитрат меди(II) реагирует с гидроксидом натрия, образуя гидроксид меди(II) и нитрат натрия:

   \(Cu(NO_3)_2 + 2NaOH \rightarrow Cu(OH)_2 + 2NaNO_3\)

Решение задания 5-96

Чтобы вычислить массу азотной кислоты, необходимой для реакции с оксидом меди(II) массой 8 г, выполним следующие шаги:

1. Определим молярную массу оксида меди(II) (CuO):

   \(M(CuO) = 64 + 16 = 80 \,\text{г/моль}\)

2. Вычислим количество вещества оксида меди(II):

   \(n(CuO) = \frac{m(CuO)}{M(CuO)} = \frac{8 \,\text{г}}{80 \,\text{г/моль}} = 0.1 \,\text{моль}\)

3. Запишем уравнение реакции оксида меди(II) с азотной кислотой:

   \(CuO + 2HNO_3 \rightarrow Cu(NO_3)_2 + H_2O\)

4. Определим молярное отношение между CuO и HNO3:

   Из уравнения реакции видно, что на 1 моль CuO требуется 2 моль HNO3.

5. Вычислим количество вещества азотной кислоты:

   \(n(HNO_3) = 2 \cdot n(CuO) = 2 \cdot 0.1 \,\text{моль} = 0.2 \,\text{моль}\)

6. Определим молярную массу азотной кислоты (HNO3):

   \(M(HNO_3) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 \,\text{г/моль}\)

7. Вычислим массу азотной кислоты:

   \(m(HNO_3) = n(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 0.2 \,\text{моль} \cdot 63 \,\text{г/моль} = 12.6 \,\text{г}\)

Ответ: 12.6 г