Question

Сколько килограммов оксида цинка получится при разложении 400 кг нитрата цинка,содержащего 25 % примесей?Какой объем оксида азота 4 при этом образуется? Какое количество кислорода выделится?

Answer 1

Ответ:

10 кг оксидов цинка при разложении 400 кг нитрата

Answer 2

Для решения этой задачи, начнем с расчета количества чистого нитрата цинка (Zn(NO3)2) в 400 кг смеси.

1. Сначала найдем массу чистого нитрата цинка. Известно, что смесь содержит 25% примесей, следовательно, 75% смеси составляет нитрат цинка:

Масса чистого нитрата цинка = 0.75 * 400 кг = 300 кг

2. Теперь рассчитаем количество моль нитрата цинка, используя его молярную массу. Молярная масса Zn(NO3)2 равна сумме масс атомов каждого элемента:

M(Zn(NO3)2) = M(Zn) + 2 * M(N) + 6 * M(O) M(Zn(NO3)2) = 65.38 г/моль + 2 * 14.01 г/моль + 6 * 16.00 г/моль M(Zn(NO3)2) = 65.38 г/моль + 28.02 г/моль + 96.00 г/моль M(Zn(NO3)2) = 189.40 г/моль

3. Теперь мы можем рассчитать количество моль нитрата цинка в 300 кг:

Количество моль = Масса / Молярная масса Количество моль = 300,000 г / 189.40 г/моль ≈ 1585.57 моль

4. Разложение нитрата цинка (Zn(NO3)2) происходит с образованием оксида цинка (ZnO), азота (N2) и кислорода (O2). Уравнение реакции будет следующим:

2 Zn(NO3)2 → 2 ZnO + 4 NO2 + O2

Согласно уравнению, 1 моль нитрата цинка (Zn(NO3)2) преобразуется в 1 моль оксида цинка (ZnO) и 4 моль оксида азота (NO2) и выделяется 1 моль кислорода (O2).

5. Теперь мы можем рассчитать количество моль оксида цинка, азота и кислорода, которые образуются при разложении 1585.57 моль нитрата цинка:

Количество моль ZnO = 1585.57 моль Количество моль NO2 = 4 * 1585.57 моль = 6342.28 моль Количество моль O2 = 1585.57 моль

6. Теперь рассчитаем массу оксида цинка (ZnO) и объем оксида азота (NO2) и кислорода (O2) при стандартных условиях (0 градусов Цельсия и 1 атмосферное давление). Для этого используем уравнение состояния и закон идеальных газов:

Масса ZnO = Количество моль ZnO * Молярная масса ZnO Масса ZnO = 1585.57 моль * 81.38 г/моль = 129,083.14 г

Объем NO2 = Количество моль NO2 * 22.4 л/моль Объем NO2 = 6342.28 моль * 22.4 л/моль = 142,200.19 л

Объем O2 = Количество моль O2 * 22.4 л/моль Объем O2 = 1585.57 моль * 22.4 л/моль = 35,534.91 л

Итак, при разложении 400 кг нитрата цинка, содержащего 25% примесей, получится около 129,083.14 кг оксида цинка, 142,200.19 л оксида азота (NO2) и 35,534.91 л кислорода (O2) при стандартных условиях.