Question

ПОМОГИТЕ! Какой обьем фосфина (н.у.) следует пропустить через 200 г горячего 75% ного раствора азотной кислоты, чтобы массовая доля азотной кислоты, восстанавливающейся при этом до оксида 4, снизилась до 3%?(20 баллов)​

Answer 1

Ответ:

7,66 л.

Объяснение:

PH3 + 8HNO3 ---> H3PO4 + 8NO2 + 4H2O

Пусть прореагировали х моль фосфина.

Тогда из 200*0,75/63 = 2,78 моль азотной кислоты, содержавшейся в растворе, останется (2,78 - 8х)*63 = 175,14 - 504 х граммов.

Масса раствора (34х + 200) граммов уменьшится на массу выделившегося оксида азота 46*8х = 368х граммов и окончательно составит 34х + 200 - 368х = 200 - 334х граммов.

Тогда, по условию задачи, массовая доля кислоты равна 0,03, и значит:

175,14 - 504 х  = 0,03*(200 - 334х), откуда х = 0,342 моль.

Таким образом, через раствор следует пропустить 0,342*22,4 = 7,66 литра.

Answer 2

Для решения данной задачи нам понадобятся некоторые данные и уравнения реакции.

Уравнение реакции: PH3 + 4HNO3 -> H3PO4 + 4NO2 + 2H2O

Молярная масса фосфина (PH3) составляет около 34 г/моль.

Шаг 1: Рассчитаем количество азотной кислоты (HNO3) в исходном растворе. Массовая доля азотной кислоты в растворе составляет 75%, поэтому масса HNO3 в растворе равна (0.75 * 200 г = 150 г).

Шаг 2: Рассчитаем количество азотной кислоты (HNO3), которая должна быть восстановлена до оксида 4. Массовая доля азотной кислоты после реакции составляет 3%, поэтому масса HNO3, которая должна остаться в растворе, равна (0.03 * 200 г = 6 г).

Шаг 3: Рассчитаем количество азотной кислоты, которая будет потребована для восстановления до оксида 4. Разница в массе азотной кислоты между исходным раствором и конечным составляет (150 г - 6 г = 144 г).

Шаг 4: Рассчитаем количество молей азотной кислоты, используемых в реакции. Молярная масса HNO3 составляет около 63 г/моль, поэтому количество молей HNO3, используемых в реакции, равно (144 г / 63 г/моль = примерно 2.29 моль).

Шаг 5: Рассчитаем количество молей фосфина, необходимых для восстановления указанного количества азотной кислоты. Согласно уравнению реакции, на каждую молекулу фосфина требуется 4 молекулы азотной кислоты. Таким образом, количество молей фосфина составляет (2.29 моль / 4 = примерно 0.57 моль).

Шаг 6: Рассчитаем объем фосфина (н.у.), которое следует пропустить через раствор. Один моль газа при нормальных условиях (н.у.) занимает примерно 22.4 л. Следовательно, объем фосфина (н.у.) составляет (0.57 моль * 22.4 л/моль = примерно 12.77 л).

Таким образом, чтобы массовая доля азотной кислоты, восстанавливающейся до оксида 4, снизилась до 3%, необходимо пропустить примерно 12.77 л фосфина (н.у.) через раствор.