Рассчитай объём азотной кислоты(плотность 1.2 г/мл), который был израсходован в реакции с 25 г сульфида цинка, если в результате реакции образуются только соль и оксиды, а объём получившихся газов в пересчете на н.у. составил 39,2 л. Результат запиши в литрах, округлив ответ до десятых.
1. Найдем количество сульфида цинка (ZnS) в реакции, используя его молярную массу.
Молярная масса сульфида цинка (ZnS) = (цинк) + (сера) = 65,4 г/моль + 32,1 г/моль = 97,5 г/моль
Количество сульфида цинка = масса сульфида цинка / молярная масса сульфида цинка
Количество сульфида цинка = 25 г / 97,5 г/моль = 0,256 моль
2. В реакции сульфид цинка (ZnS) реагирует с азотной кислотой (HNO3). По уравнению реакции, у нас соотношение между сульфидом цинка и азотной кислотой составляет 1:2.
Таким образом, количество азотной кислоты будет в два раза больше, чем количество сульфида цинка:
Количество азотной кислоты = 0,256 моль * 2 = 0,512 моль
3. Поскольку объем газов измеряется в реакционных условиях (н.у.), нам нужно перевести количество веществ в объем газа при стандартных условиях (н.у.).
Для этого используем уравнение Менделеева-Клапейрона:
PV = nRT
где P - давление газа (стандартное атмосферное давление, 1 атм), V - объем газа, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм/моль * К), T - температура в K (стандартная комнатная температура, 298 K).
Объем газа (V) = (n * R * T) / P
Подставим известные значения:
Объем газа (39,2 л) = (0,512 моль * 0,0821 л * атм/моль * К * 298 К) / 1 атм
39,2 л = 10,2 л/моль * 305,84 моль
39,2 л = 3128,9328 л
4. Используем это значение объема газа, чтобы найти массу азотной кислоты:
Масса азотной кислоты = объем газа * плотность азотной кислоты
Масса азотной кислоты = 3128,9328 л * 1,2 г/мл
Масса азотной кислоты = 3754,71936 г
5. Наконец, переведем массу азотной кислоты из граммов в литры:
Масса азотной кислоты в литрах = 3754,71936 г / 1000 г/л
Масса азотной кислоты в литрах = 3,75471936 л
6. Округлим ответ до десятых:
Масса азотной кислоты в литрах = 3,8 л
Таким образом, объем азотной кислоты, израсходованной в реакции, составляет 3,8 литра.