Масса 55% раствора азотной кислоты из 1 кг оксида азота(IV)
Вычислите массу 55%-го раствора азотной кислоты, образующийся из оксида азота (IV) массой 1 кг, если выход кислоты составляет 98% от теоретически возможного.
Дано
`m(NO_2) = 1 text{ кг}`
`ω(HNO_3) = 55%`
`η(HNO_3) = 98%`
Найти
`m(text{р-ра } HNO_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем суммарное уравнение получения азотной кислоты из оксида азота(IV):
`4NO_2 + O_2 + 2H_2O = 4HNO_3`
Найдём количество вещества оксида азота(IV):
`n(NO_2) = (m(NO_2))/(M(NO_2)) = 1/46 = 0.02174 text{ кмоль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества азотной кислоты равно количеству вещества оксида азота(IV):
`n_text{теор.}(HNO_3) = n(NO_2) = 0.02174 text{ кмоль}`
Найдём теоретическую массу чистой азотной кислоты:
`m_text{теор.}(HNO_3) = n_text{теор.}(HNO_3)*M(HNO_3) = 0.02174*63 = 1.37 text{ кг}`
Найдём практическую массу чистой азотной кислоты с учётом выхода:
`m_text{практ.}(HNO_3) = (η(HNO_3)*m_text{теор.}(HNO_3))/100 = (98*1.37)/100 = 1.343 text{ кг}`
Рассчитаем массу 55%-ного раствора азотной кислоты:
`m(text{р-ра } HNO_3) = (100*m_text{практ.}(HNO_3))/(ω(HNO_3)) = (100*1.343)/55 = 2.441 text{ кг}`
Ответ
`m(text{р-ра } HNO_3) = 2.441 text{ кг}`