Сколько миллилитров азотной кислоты (при плотности 1,4) с содержанием НNO3 массовой долей 68% потребуется для реакции

Тема вопроса: Расчет объема нужного вещества для химической реакции

Объяснение: Чтобы решить эту задачу, нам нужно выполнить несколько шагов. Сначала мы должны найти количество молей 2,4,6-тринитрофенола (C6H3N3O7) в 22,9 грамме. Для этого нам нужно разделить массу вещества на его молярную массу. Молярная масса тринитрофенола составляет 227 г/моль.

Масса тринитрофенола / Молярная масса тринитрофенола = Количество молей тринитрофенола
22,9 г / 227 г/моль = 0,101 моль тринитрофенола

Далее, мы используем баланс химического уравнения реакции между азотной кислотой (HNO3) и тринитрофенолом, чтобы увидеть, какие соотношения между молями двух веществ.

Уравнение реакции выглядит следующим образом:
2 HNO3 + C6H3N3O7 → C6H2N3O9 + 2 H2O

Из этого уравнения мы видим, что для образования 1 моля 2,4,6-тринитрофенола требуется 2 моля азотной кислоты.

Теперь мы можем использовать коэффициенты перекиси в уравнении реакции и количество молей тринитрофенола, чтобы вычислить количество молей азотной кислоты.

0,101 моль тринитрофенола * (2 моля HNO3 / 1 моль C6H3N3O7) = 0,202 моля HNO3

Наконец, мы можем рассчитать объем азотной кислоты, используя массовую долю и плотность.

Масса азотной кислоты = объем азотной кислоты * плотность азотной кислоты
Объем азотной кислоты = масса азотной кислоты / плотность азотной кислоты

Масса азотной кислоты = 0,202 моля * 63 г/моль * (1 - 0,68) = 4,8588 г
Объем азотной кислоты = 4,8588 г / 1,4 г/мл ≈ 3,47 мл

Таким образом, для реакции с фенолом с целью получения 22,9 грамма 2,4,6-тринитрофенола потребуется приблизительно 3,47 миллилитра азотной кислоты (при плотности 1,4) с содержанием массовой долей 68%.

Совет: Эта задача требует понимания как химического уравнения, так и применения простых математических вычислений. Важно следовать данной последовательности шагов для правильного расчета объема нужного вещества. Также помните, что массовая доля выражается в виде десятичной доли.

Дополнительное задание: Сколько миллилитров 0,5 М раствора серной кислоты (H2SO4) потребуется для нейтрализации 25 миллилитров 1 М раствора гидроксида натрия (NaOH)? (Уравнение реакции: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O)

Тема урока: Расчет количества вещества в химической реакции
Объяснение: Для решения данной задачи необходимо использовать стехиометрические соотношения химической реакции и вычислить количество азотной кислоты, необходимое для получения заданного количества 2,4,6-тринитрофенола.
Вначале определим молярную массу 2,4,6-тринитрофенола. Она вычисляется как сумма масс атомов всех элементов, входящих в молекулу.
Молярная масса 2,4,6-тринитрофенола равна 227,09 г/моль.
Затем используем соотношение между молями реагентов, в данном случае между молями азотной кислоты и 2,4,6-тринитрофенола. Нам известно, что массовая доля азотной кислоты в реакции составляет 68%. Это означает, что в 100 г азотной кислоты содержится 68 г НNO3.
Теперь рассчитаем количество молей 2,4,6-тринитрофенола при заданной массе вещества. Для этого разделим массу 2,4,6-тринитрофенола на его молярную массу:
количество молей 2,4,6-тринитрофенола = масса / молярная масса = 22,9 г / 227,09 г/моль ≈ 0,101 моль
Так как соотношение между молями азотной кислоты и 2,4,6-тринитрофенола в реакции составляет 1:1, то количество молей азотной кислоты тоже будет равно 0,101 моль.
Наконец, рассчитаем массу азотной кислоты, необходимой для реакции. Для этого умножим количество молей на молярную массу:
масса азотной кислоты = количество молей × молярная масса = 0,101 моль × 63,01 г/моль ≈ 6,374 грамма
Ответ: Для реакции с фенолом с целью получения 22,9 г 2,4,6-тринитрофенола потребуется около 6,374 г азотной кислоты.

Совет: Для решения химических задач по расчету количества вещества, важно быть внимательным и последовательным в применении стехиометрических соотношений. Также обратите внимание на правильное использование мольных масс веществ и массовых долей.
Задача на проверку: Для реакции сульфатной кислоты с медью с целью получения гидроксида меди (II) потребуется 11,2 г сульфатной кислоты. Рассчитайте количество молей гидроксида меди (II), которое будет получено в данной реакции. (Массовая доля меди (II) оксида равна 79,5%)