Какова масса азотной кислоты с содержанием 12,6%, необходимая для производства оксида углерода из 22,22 г известняка

Алексей

29

Хорошо, чтобы решить эту задачу, мы должны разбить ее на несколько этапов и использовать некоторые химические концепции.

1. Сначала найдем массу чистого известняка в данной смеси. Мы знаем, что известняк содержит 10% примесей, поэтому чистого известняка будет [(100-10)% = 90%] от всей массы известняка:

\[
\text{{Масса чистого известняка}} = 0,9 \times \text{{Масса известняка}} = 0,9 \times 22,22\,г = 19,998\,г \approx 20\,г
\]

Таким образом, масса чистого известняка составляет примерно 20 г.

2. Далее нам нужно выяснить, сколько моль CO2 можно получить из 20 г известняка. Для этого мы используем химическое уравнение реакции:

\[
CaCO_3 + 2HNO_3 \rightarrow Ca(NO_3)_2 + CO_2 + H_2O
\]

Масса CO2 равна массе известняка, так как они пропорциональны по коэффициентам в уравнении. Молярная масса CO2 составляет 44 г/моль. Масса CO2, получаемая из 20 г известняка:

\[
\text{{Молярная масса}}\ (CaCO_3) = 100,09\,г/моль
\]
\[
\text{{Молекулярная масса}}\ (CO_2) = 44,01\,г/моль
\]
\[
\text{{Мольное соотношение}}\ (CaCO_3:CO_2) = 1:1
\]

\[
\text{{Масса CO2}} = \frac{{20\,г}}{{100,09\,г/моль}} \times \frac{{44,01\,г/моль}}{{1\,г/моль}} = 8,783\,г \approx 8,78\,г
\]

Таким образом, масса CO2, получаемая из 20 г известняка, составляет примерно 8,78 г.

3. Затем мы найдем массу азотной кислоты, необходимую для получения этого количества CO2. Мы знаем, что азотная кислота имеет содержание 12,6%. Давайте обозначим массу азотной кислоты как М. Тогда мы можем записать следующее соотношение:

\[
\frac{{12,6}}{{100}} = \frac{{М}}{{8,78}}
\]

Для нахождения М:

\[
М = \frac{{12,6 \times 8,78}}{{100}} = 1,105\,г
\]

Таким образом, масса азотной кислоты, необходимая для производства указанного количества CO2, составляет примерно 1,105 г.

В итоге, чтобы произвести оксид углерода из 22,22 г известняка с 10% примесей, нам понадобится примерно 1,105 г азотной кислоты с содержанием 12,6%.