Решение задачи по химии 9 класс: расчет NH3 для HNO3

Ниже представлено решение задач в виде, удобном для переписывания в школьную тетрадь. Задача 1 Дано: \(m(HNO_{3}) = 6,3 \text{ кг} = 6300 \text{ г}\) \(\eta_{потерь} = 15\%\) Найти: \(n(NH_{3}) - ?\) \(V(NH_{3}) - ?\) Решение: 1. Составим суммарную схему превращения аммиака в азотную кислоту в промышленности: \[NH_{3} \rightarrow NO \rightarrow NO_{2} \rightarrow HNO_{3}\] Из схемы видно, что из 1 моль аммиака получается 1 моль азотной кислоты: \[NH_{3} \xrightarrow{...} HNO_{3}\] 2. Вычислим молярную массу азотной кислоты: \[M(HNO_{3}) = 1 + 14 + 16 \cdot 3 = 63 \text{ г/моль}\] 3. Найдем теоретическое количество вещества азотной кислоты, которое необходимо получить: \[n_{теор}(HNO_{3}) = \frac{m(HNO_{3})}{M(HNO_{3})} = \frac{6300 \text{ г}}{63 \text{ г/моль}} = 100 \text{ моль}\] 4. Учтем потери в производстве. Если потери составляют \(15\%\), то выход продукта (\(\eta\)) составляет: \[\eta = 100\% - 15\% = 85\% \text{ (или 0,85)}\] Следовательно, нам нужно взять больше аммиака, чтобы компенсировать потери: \[n_{практ}(NH_{3}) = \frac{n_{теор}}{\eta} = \frac{100 \text{ моль}}{0,85} \approx 117,65 \text{ моль}\] 5. Вычислим объем аммиака (при н.у.): \[V(NH_{3}) = n \cdot V_{m} = 117,65 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 2635,36 \text{ л} \approx 2,63 \text{ м}^{3}\] Ответ: \(n(NH_{3}) \approx 117,65 \text{ моль}\); \(V(NH_{3}) \approx 2,63 \text{ м}^{3}\). Задача 2 Дано: \(V(HNO_{3}) = 50 \text{ мл} = 0,05 \text{ л}\) \(C_{M}(HNO_{3}) = 2 \text{ моль/л}\) \(C_{M}(NaOH) = 1 \text{ моль/л}\) Найти: \(V(NaOH) - ?\) Решение: 1. Запишем уравнение реакции нейтрализации: \[NaOH + HNO_{3} \rightarrow NaNO_{3} + H_{2}O\] По уравнению реакции количество вещества щелочи равно количеству вещества кислоты: \[n(NaOH) = n(HNO_{3})\] 2. Найдем количество вещества азотной кислоты в растворе: \[n(HNO_{3}) = C_{M}(HNO_{3}) \cdot V(HNO_{3}) = 2 \text{ моль/л} \cdot 0,05 \text{ л} = 0,1 \text{ моль}\] 3. Так как \(n(NaOH) = n(HNO_{3})\), то: \[n(NaOH) = 0,1 \text{ моль}\] 4. Вычислим необходимый объем раствора гидроксида натрия: \[V(NaOH) = \frac{n(NaOH)}{C_{M}(NaOH)} = \frac{0,1 \text{ моль}}{1 \text{ моль/л}} = 0,1 \text{ л} = 100 \text{ мл}\] Ответ: \(V(NaOH) = 100 \text{ мл}\).