Какой объём воздуха нужен для получения 1 кг раствора азотной кислоты с массовой долей кислоты 63%, если из 1 моль азота получается 2 моль кислоты?
Химия11 классРастворы и их свойстваобъём воздуха1 кг раствораазотная кислотамассовая доляхимия 11 классрасчет растворамоль кислотыхимические реакции
Для решения задачи нам нужно определить, сколько азотной кислоты нам нужно для получения 1 кг раствора с заданной массовой долей кислоты. Затем мы сможем рассчитать, сколько воздуха потребуется для получения этого количества кислоты.
Шаг 1: Определим массу азотной кислоты в раствореМассовая доля азотной кислоты в растворе составляет 63%. Это значит, что в 1 кг (1000 г) раствора масса кислоты будет:
Теперь нам нужно перевести массу кислоты в количество молей. Молярная масса азотной кислоты (HNO3) составляет примерно 63 г/моль. Таким образом, количество молей кислоты будет:
Согласно условию, из 1 моль азота (N2) получается 2 моль азотной кислоты. Следовательно, для получения 10 моль кислоты нам понадобится:
Теперь нам нужно узнать, сколько воздуха нам нужно для получения 5 моль азота. В воздухе содержание азота составляет примерно 78% по объему. Один моль газа занимает объем 22,4 литра при нормальных условиях. Таким образом, объем 5 моль азота будет:
Так как азот составляет 78% от общего объема воздуха, мы можем рассчитать общий объем воздуха:
Для получения 1 кг раствора азотной кислоты с массовой долей кислоты 63% потребуется примерно 143,59 литров воздуха.