Вычислите объем оксида азота(IV) (н.у.), который выделится при взаимодействии фосфора массой 3,16г, содержащего 2% примесей с 200г раствора ...
Условие:
Вычислите объем оксида азота(IV) (н.у.), который выделится при взаимодействии фосфора массой 3,16г, содержащего 2% примесей с 200г раствора массовая доля азотной кислоты в котором 80%. Принять выход продукта равный 98% от теоретически возможного.
Решение:
Для решения этой задачи, нам необходимо вычислить количество оксида азота(IV), который выделится при взаимодействии фосфора с азотной кислотой.
-
Найдем массу фосфора без примесей: Масса фосфора = 3,16 г - (3,16 г * 0,02) = 3,10 г
-
Найдем количество молей фосфора: Молярная масса фосфора (P) = 30,97 г/моль Количество молей фосфора = масса фосфора / молярная масса фосфора = 3,10 г / 30,97 г/моль = 0,100 моль
-
Найдем количество молей азотной кислоты: Масса азотной кислоты = 200 г * 0,80 = 160 г Молярная масса азотной кислоты (HNO3) = 63,01 г/моль Количество молей азотной кислоты = масса азотной кислоты / молярная масса азотной кислоты = 160 г / 63,01 г/моль = 2,54 моль
-
Найдем количество молей оксида азота(IV), которое можно получить из фосфора: Согласно уравнению реакции: 4P + 10HNO3 -> 4H3PO4 + 5N2O + 2H2O Коэффициент пропорциональности между фосфором и оксидом азота(IV) равен 5/4. Количество молей оксида азота(IV) = (5/4) * количество молей фосфора = (5/4) * 0,100 моль = 0,125 моль
-
Найдем массу оксида азота(IV): Молярная масса оксида азота(IV) (N2O) = 44,02 г/моль Масса оксида азота(IV) = количество молей оксида азота(IV) * молярная масса оксида азота(IV) = 0,125 моль * 44,02 г/моль = 5,50 г
-
Учтем выход продукта: Масса оксида азота(IV) с учетом выхода = масса оксида азота(IV) * выход продукта = 5,50 г * 0,98 = 5,39 г
Таким образом, объем оксида азота(IV) (н.у.), который выделится при взаимодействии фосфора массой 3,16 г, содержащего 2% примесей с 200 г раствора массовая доля азотной кислоты в котором 80%, составляет примерно 5,39 г.
