Какое количество азотной кислоты образуется при растворении в воде 3,36 л Оксида азота с избытком кислорода, если выход

Пошаговое решение данной задачи следующее:

Шаг 1: Запишем уравнение реакции растворения оксида азота в воде:
\[N_2O_{(г)} + H_2O_{(ж)} \rightarrow 2HNO_{3(ж)}\]

Шаг 2: Определим исходные данные:
Объем оксида азота: \(V_{N_2O} = 3,36 \, \text{л}\)
Выход кислоты: \(y = 0,75\) (так как выход кислоты составляет 75% от максимально возможного)

Шаг 3: Рассчитаем количество получившейся азотной кислоты.
Молярное соотношение между оксидом азота и азотной кислотой в уравнении реакции равно 1:2. То есть, 1 моль оксида азота образует 2 моля азотной кислоты.

Сначала найдем количество молей оксида азота (\(n_{N_2O}\)). Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:
\[PV = nRT\]

Выразим количество молей оксида азота:
\[n_{N_2O} = \frac{PV}{RT}\]

Здесь \(P\) - давление воздуха (выберем стандартное атмосферное давление), \(V\) - объем оксида азота, \(R\) - универсальная газовая постоянная, \(T\) - температура (возьмем комнатную температуру). Подставим известные значения и рассчитаем:

\[n_{N_2O} = \frac{{(1 \, \text{атм}) \cdot (3,36 \, \text{л})}}{{(0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм} \cdot \text{моль}^{-1} \cdot \text{К}^{-1}) \cdot (298 \, \text{К})}}\]

После подсчетов получаем, \(n_{N_2O} \approx 0,139 \, \text{моль}\).

Теперь найдем количество молей азотной кислоты, используя молярное соотношение:
\[n_{HNO_3} = 2 \cdot n_{N_2O}\]

Подставим значение, найденное ранее:
\[n_{HNO_3} = 2 \cdot 0,139 \, \text{моль} = 0,278 \, \text{моль}\]

Шаг 4: Рассчитаем объем азотной кислоты (\(V_{HNO_3}\)) по полученному количеству молей и формуле плотности (\(\rho_{HNO_3}\)):
\[V_{HNO_3} = \frac{{n_{HNO_3}}}{{\rho_{HNO_3}}}\]

Значение плотности азотной кислоты составляет около \(1,51 \, \text{г/см}^3\) (при комнатной температуре). Переведем граммы в литры:
\[V_{HNO_3} = \frac{{(0,278 \, \text{моль}) \cdot (63 \, \text{г/моль})}}{{(1,51 \, \text{г/см}^3) \cdot (1000 \, \text{см}^3/\text{л})}}\]

Подсчитаем и получим:
\[V_{HNO_3} \approx 1,10 \, \text{л}\]

Таким образом, при растворении 3,36 л оксида азота с избытком кислорода и учитывая выход кислоты, образуется примерно 1,10 л азотной кислоты.