Достаточно ли 100 л известкового молока, содержащего 230 г/дм3 сао (ρ = 1,18 г/см3), для нейтрализации 0,25 м3 5,5 %-ного раствора азотной кислоты (ρ = 1,030 г/см3)? ответ подтвердите расчетами
Для решения данной задачи, нужно использовать химический расчет, а именно уравнение реакции нейтрализации и законы сохранения массы.
1. Первым шагом, нужно найти массу азотной кислоты в 0,25 м3 5,5 %-ного раствора. Для этого умножим объем раствора на процентное содержание кислоты:
Масса азотной кислоты = 0,25 м3 * 5,5 % = 0,25 м3 * 0,055 = 0,01375 м3
2. Затем, нужно найти массу азотной кислоты в граммах, используя информацию о плотности раствора:
Масса азотной кислоты = объем * плотность = 0,01375 м3 * 1,030 г/см3 = 0,0141625 кг = 14,1625 г
3. Теперь нужно найти количество молей азотной кислоты, используя молярную массу:
Масса одной моли азотной кислоты = 14,0067 г/моль (молярная масса азотной кислоты)
Количество молей = масса / масса одной моли = 14,1625 г / 14,0067 г/моль ≈ 1,01262 моль
4. Затем, нужно определить количество молей CaO в 100 л известкового молока с заданной концентрацией. Для этого нужно использовать информацию о концентрации:
Количество молей CaO = объем * концентрация = 100 л * 230 г/дм3 / 1000 г/кг = 100 л * 0,23 кг/дм3 / 1000 г/кг = 0,23 кг = 230 г
5. Далее, нужно составить уравнение реакции нейтрализации между азотной кислотой и известковым молоком:
HNO3 + CaO -> Ca(NO3)2 + H2O
6. Из уравнения видно, что 1 моль азотной кислоты реагирует с 1 молью CaO. Исходя из этого, можно сказать, что молярное соотношение азотной кислоты и CaO равно 1:1.
7. Теперь сравниваем количество молей азотной кислоты и CaO. Если количество молей азотной кислоты больше, чем количество молей CaO, то указанное количество известкового молока не будет достаточно для нейтрализации азотной кислоты.
В данном случае, количество молей азотной кислоты (1,01262 моль) больше, чем количество молей CaO (230 г / 56,0774 г/моль ≈ 4,1 моль), что значит, что известкового молока не хватит для полной нейтрализации азотной кислоты.
Таким образом, ответ на вопрос "Достаточно ли 100 л известкового молока, содержащего 230 г/дм3 CaO, для нейтрализации 0,25 м3 5,5 %-ного раствора азотной кислоты?" - Нет, не достаточно.
1. Первым шагом, нужно найти массу азотной кислоты в 0,25 м3 5,5 %-ного раствора. Для этого умножим объем раствора на процентное содержание кислоты:
Масса азотной кислоты = 0,25 м3 * 5,5 % = 0,25 м3 * 0,055 = 0,01375 м3
2. Затем, нужно найти массу азотной кислоты в граммах, используя информацию о плотности раствора:
Масса азотной кислоты = объем * плотность = 0,01375 м3 * 1,030 г/см3 = 0,0141625 кг = 14,1625 г
3. Теперь нужно найти количество молей азотной кислоты, используя молярную массу:
Масса одной моли азотной кислоты = 14,0067 г/моль (молярная масса азотной кислоты)
Количество молей = масса / масса одной моли = 14,1625 г / 14,0067 г/моль ≈ 1,01262 моль
4. Затем, нужно определить количество молей CaO в 100 л известкового молока с заданной концентрацией. Для этого нужно использовать информацию о концентрации:
Количество молей CaO = объем * концентрация = 100 л * 230 г/дм3 / 1000 г/кг = 100 л * 0,23 кг/дм3 / 1000 г/кг = 0,23 кг = 230 г
5. Далее, нужно составить уравнение реакции нейтрализации между азотной кислотой и известковым молоком:
HNO3 + CaO -> Ca(NO3)2 + H2O
6. Из уравнения видно, что 1 моль азотной кислоты реагирует с 1 молью CaO. Исходя из этого, можно сказать, что молярное соотношение азотной кислоты и CaO равно 1:1.
7. Теперь сравниваем количество молей азотной кислоты и CaO. Если количество молей азотной кислоты больше, чем количество молей CaO, то указанное количество известкового молока не будет достаточно для нейтрализации азотной кислоты.
В данном случае, количество молей азотной кислоты (1,01262 моль) больше, чем количество молей CaO (230 г / 56,0774 г/моль ≈ 4,1 моль), что значит, что известкового молока не хватит для полной нейтрализации азотной кислоты.
Таким образом, ответ на вопрос "Достаточно ли 100 л известкового молока, содержащего 230 г/дм3 CaO, для нейтрализации 0,25 м3 5,5 %-ного раствора азотной кислоты?" - Нет, не достаточно.