При пропускании аммиака объемом 672 л (н. у.) через раствор массой 900 г с массовой долей азотной кислоты...

Для решения данной задачи необходимо использовать уравнение химической реакции между аммиаком (NH3) и азотной кислотой (HNO3), которая приводит к образованию нитрата аммония (NH4NO3):

NH3 + HNO3 -> NH4NO3

Также необходимо учитывать, что массовая доля азотной кислоты в растворе составляет 40%, что означает, что в 900 г раствора содержится 0,4 * 900 = 360 г азотной кислоты.

Сначала найдем количество азотной кислоты, которое реагирует с аммиаком:

m(NH4NO3) = 440,68 г m(HNO3) = 360 г m(NH3) = ?

Теперь, найдем количество аммиака, которое реагирует с азотной кислотой:

1 моль NH3 + 1 моль HNO3 -> 1 моль NH4NO3

m(NH3) = m(HNO3) = 360 г = 15 моль

Теперь найдем количество нитрата аммония, которое можно получить из данного количества аммиака:

m(NH4NO3) = 440,68 г n(NH4NO3) = ?

1 моль NH4NO3 = 80 г n(NH4NO3) = 440,68 г / 80 г/моль = 5,508 моль

Таким образом, выход соли составляет 5,508 моль, что равно 440,64 г.

Давайте разберем задачу пошагово и определим выход нитрата аммония.

1. Определение количества вещества аммиака.

Объем аммиака дан при нормальных условиях (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 л. Следовательно, количество вещества аммиака можно найти по формуле: [ n(\text{NH}3) = \frac{V}{V{\text{моль}}} = \frac{672 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 30 \, \text{моль} ]

1. Определение количества вещества азотной кислоты.

Масса раствора азотной кислоты ( m = 900 \, \text{г} ) и массовая доля азотной кислоты ( w = 40\% = 0,4 ). Масса чистой азотной кислоты в растворе: [ m(\text{HNO}3) = w \times m{\text{раствора}} = 0,4 \times 900 \, \text{г} = 360 \, \text{г} ]

Молярная масса азотной кислоты ( M(\text{HNO}_3) = 1 + 14 + 3 \times 16 = 63 \, \text{г/моль} ).

Количество вещества азотной кислоты: [ n(\text{HNO}_3) = \frac{m(\text{HNO}_3)}{M(\text{HNO}_3)} = \frac{360 \, \text{г}}{63 \, \text{г/моль}} \approx 5,71 \, \text{моль} ]

1. Реакция между аммиаком и азотной кислотой.

Реакция между аммиаком и азотной кислотой протекает по уравнению: [ \text{NH}_3 + \text{HNO}_3 \rightarrow \text{NH}_4\text{NO}_3 ]

Из уравнения видно, что 1 моль (\text{NH}_3) реагирует с 1 моль (\text{HNO}_3) с образованием 1 моль (\text{NH}_4\text{NO}_3).

1. Определение теоретического количества нитрата аммония.

Так как в наличии 30 моль аммиака и 5,71 моль азотной кислоты, то азотная кислота является лимитирующим реагентом. Значит, теоретически может образоваться 5,71 моль нитрата аммония.

Молярная масса нитрата аммония ( M(\text{NH}_4\text{NO}_3) = 14 + 4 + 14 + 3 \times 16 = 80 \, \text{г/моль} ).

Максимальная теоретическая масса нитрата аммония: [ m_{\text{теор}}(\text{NH}_4\text{NO}3) = n{\text{теор}} \times M(\text{NH}_4\text{NO}_3) = 5,71 \, \text{моль} \times 80 \, \text{г/моль} = 456,8 \, \text{г} ]

1. Определение выхода нитрата аммония.

Фактическая масса нитрата аммония, полученная в результате реакции, равна 440,68 г.

Выход продукта рассчитывается как отношение фактической массы к теоретической, умноженное на 100%: [ \text{Выход} = \frac{m{\text{факт}}}{m{\text{теор}}} \times 100\% = \frac{440,68 \, \text{г}}{456,8 \, \text{г}} \times 100\% \approx 96,47\% ]

Таким образом, выход нитрата аммония составляет примерно 96,47%.

Выход соли составляет 48,97%.