Номер 24, страница 78 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 8. Азот, фосфор и их соединения - номер 24, страница 78.

Условие.

24. При обработке 68 г нитрата натрия избытком концентрированной серной кислоты была получена азотная кислота массой 45,36 г. Рассчитайте выход продукта реакции.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(NaNO_3) = 68 \text{ г}$

$m_{практ}(HNO_3) = 45,36 \text{ г}$

Серная кислота ($H_2SO_4$) в избытке.

Найти:

$\eta(HNO_3) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия нитрата натрия с концентрированной серной кислотой. Так как серная кислота в избытке, образуется кислая соль:

$NaNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow NaHSO_4 + HNO_3$

2. Рассчитаем молярные массы нитрата натрия ($NaNO_3$) и азотной кислоты ($HNO_3$):

$M(NaNO_3) = 23 + 14 + 3 \cdot 16 = 85 \text{ г/моль}$

$M(HNO_3) = 1 + 14 + 3 \cdot 16 = 63 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества нитрата натрия, вступившего в реакцию. Так как серная кислота в избытке, расчет ведем по нитрату натрия:

$n(NaNO_3) = \frac{m(NaNO_3)}{M(NaNO_3)} = \frac{68 \text{ г}}{85 \text{ г/моль}} = 0,8 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим теоретическое количество вещества азотной кислоты, которое должно было образоваться. Соотношение количеств веществ $NaNO_3$ и $HNO_3$ равно 1:1.

$n_{теор}(HNO_3) = n(NaNO_3) = 0,8 \text{ моль}$

5. Рассчитаем теоретическую массу азотной кислоты:

$m_{теор}(HNO_3) = n_{теор}(HNO_3) \cdot M(HNO_3) = 0,8 \text{ моль} \cdot 63 \text{ г/моль} = 50,4 \text{ г}$

6. Рассчитаем выход продукта реакции (азотной кислоты) по формуле:

$\eta = \frac{m_{практ}}{m_{теор}} \cdot 100\%$

$\eta(HNO_3) = \frac{45,36 \text{ г}}{50,4 \text{ г}} \cdot 100\% = 0,9 \cdot 100\% = 90\%$

Ответ: выход продукта реакции составляет 90%.