Question

Взаимодействовали с 32 кг раствора 98% - ной азотной кислоты аммиаком объемом 15м^3 (к. ж). Какова масса полученного удобрения, если выход продукта по сравнению с теоретическим составляет 75 %? (Ответ 29,9) Сколько железного колчеда нужно для получения 92,5% 1 т раствора серной кислоты

Answer 1

Ответ:

Нужно подойти логически по плану: 1) написать реакцию: NH3+HNO3=NH4NO3 2) даны количества каждого из исходных веществ, значит нужно проверить, не взято ли одно из веществ в избытке: а) количество вещества аммиака можно рассчитать, поделив объём газа в литрах (1 куб. м=1000 л) на молярный объём газа (22,4 л) , т. е. 15000/22.4=669,6 моль б) количество вещества азотной кислоты в растворе нужно считать постепенно, сначала массу раствора (32 кг) нужно перевести в граммы, получим 32000 г. Затем посчитать массу чистой азотной кислоты с учетом её массовой доли (98 %): 32000*0,98=31360 г Затем полученный результат нужно разделить на молярную массу азотной кислоты (она равна 63 г/моль) . Получим 497,78 моль 3) это меньше, чем количество вещества аммиака, значит считать нужно по азотной кислоте. 4) Итак, аммиачной селитры теоретически (по реакции) образуется 497,78 моль. А с учетом 75%-ного выхода – меньше на 25%. Т. е. 497,78*0,75=373,3 моль. ВСЁ! Теперь нужно моли перевести в граммы, умножив количество вещества на молярную массу аммиачной селитры (она равна 14+4*1+14+3*16=80 г/моль) : 373,3*80=29864 г или 29,86 кг Надеюсь, в учебнике такой же ответ? PS Можно всё считать в киломолях и последние две операции поменять местами, т. е. в начале посчитать теоретическую массу, а потом уменьшить её с учетом практического выхода.

Answer 2

Для решения первой задачи о массе полученного удобрения, сначала нужно найти количество азотной кислоты в исходном растворе и затем определить, сколько из нее превратилось в удобрение. Затем учтем, что выход продукта составляет 75% от теоретического.

Шаг 1: Найдем количество азотной кислоты в исходном растворе.

Масса азотной кислоты = 32 кг * 0.98 = 31.36 кг

Шаг 2: Определим, сколько моль азотной кислоты присутствует в 31.36 кг 98% азотной кислоты. Для этого воспользуемся молярной массой азотной кислоты (HNO3).

Молярная масса HNO3 = 1(масса атома H) + 14(масса атома N) + 48(масса атома O) = 63 г/моль

Количество молей HNO3 = Масса HNO3 / Молярная масса HNO3 = 31.36 кг / (63 г/моль) = 0.498 моль

Шаг 3: Теперь найдем количество моль аммиака (NH3), необходимое для реакции с этой азотной кислотой.

Уравнение реакции:

HNO3 + NH3 → NH4NO3

Согласно уравнению, для одной моли азотной кислоты требуется одна моль аммиака.

Таким образом, количество молей NH3 = 0.498 моль

Шаг 4: Теперь найдем массу аммиачной соли NH4NO3 (удобрения), которая образуется в результате реакции.

Масса NH4NO3 = Количество молей NH3 * Молярная масса NH4NO3

Молярная масса NH4NO3 = 14(масса атома N) + 4(масса атома H) + 3(масса атома O) = 80 г/моль

Масса NH4NO3 = 0.498 моль * 80 г/моль = 39.84 г

Шаг 5: Теперь учтем, что выход продукта составляет 75% от теоретического.

Масса полученного удобрения = 0.75 * 39.84 г = 29.88 г

Ответ: Масса полученного удобрения составляет 29.88 г (округлим до 29.9 г).

Для решения второй задачи о количестве железного колчеда, необходимого для получения 92.5% 1 тонны (1000 кг) раствора серной кислоты, нужно знать молярную массу серной кислоты (H2SO4) и провести несколько расчетов. Молярная масса H2SO4 равна 2(масса атома H) + 32(масса атома S) + 16(масса атома O) = 98 г/моль.

1 тонна (1000 кг) H2SO4 содержит (1000 кг / 98 г/моль) моль H2SO4.

Теперь нужно учесть, что выход продукта составляет 92.5% от теоретического:

Масса железного колчеда = 0.925 * (1000 кг / 98 г/моль) моль H2SO4 * 56 г/моль (масса атома Fe) = 5734.29 кг

Ответ: Для получения 92.5% 1 тонны раствора серной кислоты нужно 5734.29 кг железного колчеда.