В 120 мл раствора азотной кислоты с массовой долей 7% (плотностью 1,03 г/мл) внесли 12,8 г карбида кальция. Сколько миллилитров 20%-ной соляной кислоты (плотностью 1,10 г/мл) следует добавить к полученной смеси для её полной нейтрализации?

Найдем массу раствора HNO₃.

m = Vp.

m = 1,03 г/мл * 120 мл = 8,65 г.

Найдем количество вещества HNO₃.

M (HNO₃) = 63 г/моль.

n = 8,65 г: 63 г/моль = 0,14 моль.

Найдем количество вещества СаС₂.

M (СаС₂) = 64 г/моль.

n = 12,8 г: 64 г/моль = 0,2 моль (избыток).

Найдем количественные соотношения веществ.

2HNO₃ + СаС₂ = Ca (NO₃) ₂ + C₂H₂.

C₂H₂ + 2H₂O = Ca (OH) ₂ + C₂H₂.

Ca (OH) ₂ + 2HCl = CaCl₂ + 2H₂O.

n (Са (ОН) ₂) = ½ n (HNO₃) = 0,14 : 2 = 0,07 моль.

n (Са (ОН) ₂) = 0,2 - 0,07 = 0,13 моль.

На 1 моль Са (ОН) ₂ приходится 2 моль HCl.

Вещества находятся в количественных соотношениях 1 : 2.

Количество вещества HCl в 2 раза больше, чем количество вещества Са (ОН) ₂ .

n (HCl) = 2 n (Са (ОН) ₂) = 0,13 * 2 = 0,26 моль.

Найдем массу HCl.

М (HCl) = 36.5 г/моль.

m = n * M.

m = 36.5 г/моль * 0,26 моль = 9.49 г.

Найдем массу раствора HCl.

m (раствора) = m (вещества) : W) * 100%.

m (раствора) = (9,49 г: 20%) * 100% = 47,45 г.

Найдем объем HCl.

V = m : p.

V = 47,45 г: 1,10 г/мл = 43,14 мл.

Ответ: V = 43,14 мл.