Сколько граммов азотной кислоты образуется при растворении 3,36 л Оксида азота в воде с избытком кислорода, если выход

Maksim

33

Для решения этой задачи, нам нужно применить знания о химических реакциях и расчетах количества веществ. Сначала определим химическое уравнение реакции растворения Оксида азота в воде:

\[N_2O + O_2 + H_2O -> 2HNO_3\]

Дано: объем Оксида азота (\(V_{N_2O}\)) равен 3,36 л и выход азотной кислоты (\(Y_{HNO_3}\)) составляет 75% от максимально возможного.

Для начала, найдем количество Оксида азота, которое мы используем в реакции. Мы знаем, что 1 моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях, поэтому мы можем использовать это соотношение для расчета количества веществ:

\[n_{N_2O} = \frac{V_{N_2O}}{V_{molar}}\]

где \(n_{N_2O}\) - количество молей Оксида азота, \(V_{N_2O}\) - объем Оксида азота, а \(V_{molar}\) - молярный объем равный 22,4 литра/моль.

Подставив значения, получим:

\[n_{N_2O} = \frac{3,36\ л}{22,4\ л/моль} = 0,15\ моль\ N_2O\]

Согласно химическому уравнению реакции, 1 моль Оксида азота превращается в 2 моля Азотной кислоты.

Таким образом, количество молей Азотной кислоты (\(n_{HNO_3}\)) равно:

\[n_{HNO_3} = 2 \cdot n_{N_2O} = 2 \cdot 0,15\ моль = 0,3\ моль\ HNO_3\]

Теперь, чтобы найти массу азотной кислоты (\(m_{HNO_3}\)), мы должны использовать молярную массу HNO3, которая равна 63 г/моль.

\[m_{HNO_3} = n_{HNO_3} \cdot M_{HNO_3}\]

где \(m_{HNO_3}\) - масса азотной кислоты, \(n_{HNO_3}\) - количество молей Азотной кислоты, \(M_{HNO_3}\) - молярная масса Азотной кислоты.

Подставим значения и выполним расчет:

\[m_{HNO_3} = 0,3\ моль \cdot 63\ г/моль = 18,9\ г\ HNO_3\]

Таким образом, при растворении 3,36 л Оксида азота в воде с избытком кислорода, образуется 18,9 г азотной кислоты.