Question

При нитровании бензола получено 117 г мононитропроизводного. Рассчитайте объём раствора азотной кислоты с массовой долей HNO3 63% и плотностью 1,38 г/мл, пошедшего на реакцию нитрования.

Answer 1

Для решения данной задачи мы должны использовать величину молекулярной массы азотной кислоты, молекулярную массу азотной кислоты, молекулярную массу азотной кислоты, массу и массовую долю элементов в соединении и объем раствора.
Шаг 1: Найдем количество вещества мононитропроизводного в граммах, используя его молярную массу.
Молярная масса мононитропроизводного может быть определена суммой массы бензола (78,11 г/моль) и массы одного нитро (44 г/моль), поскольку у нас только один нитро:
Масса мононитропроизводного = масса бензола + масса одного нитро
Масса мононитропроизводного = 117 г + 44 г/моль = 161 г/моль
Шаг 2: Найдем количество молей мононитропроизводного, используя его массу и молярную массу:
Количество молей мононитропроизводного = масса мононитропроизводного / молярная масса мононитропроизводного
Количество молей мононитропроизводного = 117 г / 161 г/моль = 0,726 моль
Шаг 3: Используя уравнение баланса реакции нитрования, которое выглядит следующим образом: C6H6 + HNO3 -> C6H5NO2 + H2O, мы знаем, что для образования одной молекулы мононитропроизводного будет использоваться одна молекула азотной кислоты.
Шаг 4: Чтобы рассчитать количество азотной кислоты в граммах, нам нужно умножить количество молей мононитропроизводного на молярную массу азотной кислоты.
Количество азотной кислоты = количество молей мононитропроизводного * молярная масса азотной кислоты
Количество азотной кислоты = 0,726 моль * 63 г/моль = 45,738 г
Шаг 5: Найдем объем раствора азотной кислоты, используя ее массу, плотность и массовую долю HNO3:
Объем = масса / (плотность * массовая доля HNO3)
Объем = 45,738 г / (1,38 г/мл * 0,63) = 46,88 мл
Таким образом, объем раствора азотной кислоты, использованного для реакции нитрования, составляет 46,88 мл.