Câu 1.
Ta có: \({n_{Fe}} = \dfrac{{11,2}}{{56}} = 0,2\left( {mol} \right)\)
Phản ứng: \(\begin{array}{l}Fe + 6HN{O_3} \to Fe{\left( {N{O_3}} \right)_3} + 3N{O_2} \uparrow + 3{H_2}O{\rm{ }}\left( 1 \right)\\0,2\;\;\;{\rm{ }} \to \,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,\,{\rm{ 0,6 }}\left( {mol} \right)\end{array}\)
Từ (1) \( \Rightarrow {n_{N{O_2}}} = 0,6\left( {mol} \right)\)
\(\Rightarrow {V_{N{O_2}}} = 0,6 \times 22,4 = 13,44\left( l \right)\)
Câu 2.
Phản ứng xảy ra: \[\begin{array}{l}4N{H_3} + 5{O_2} \to 4NO \uparrow + 6{H_2}O(1)\\2NO + {O_2} \to 2N{O_2}\left( 2 \right)\\4N{O_2} + 2{H_2}O + {O_2} \to 4HN{O_3}\left( 3 \right)\end{array}\]
Nhận xét từ (1), (2) và (3) ta thấy: cứ 1 mol NH3 tạo thành 1 mol HNO3 hay 22,4 lít NH3 tạo ra 63gam HNO3.
Cách 1.
Khối lượng HNO3 tạo ra trong 700kg dung dịch HNO3 99% là: \(\begin{array}{l}{m_{HN{O_3}}} = \dfrac{{99 \times 700}}{{100}} = 693\left( {kg} \right)\\ \Rightarrow {n_{HN{O_3}}} = \dfrac{{693}}{{63}} = 11\left( {kml} \right)\end{array}\)
Từ nhận xét trên \( \Rightarrow {n_{HN{O_3}}} = {n_{N{H_3}}} = 11\left( {kmol} \right)\)
\( \Rightarrow {V_{N{H_3}}} = 22,4 \times 11 = 246,4\left( {{m^3}} \right)\)
Nhưng chỉ có 98,56% NH3 chuyển thành HNO3 nên lượng NH3 thực tế cần dùng là:
\(246,4 \times \dfrac{{100}}{{98,56}} = 250\left( {{m^3}} \right)\)
Cách 2. Có thể tóm tắt thành sơ đồ:
\(N{H_3} \to NO \to N{O_2} \to HN{O_3}\)
Theo sơ đồ: để có 63kg HNO3 cần 22,4m3 khí NH3.
Vậy muốn có 693kg HNO3 cần x m3 khí NH3
\( \Rightarrow x = \dfrac{{693 \times 22,4}}{{63}} = 246,4\left( {{m^3}} \right)\)
Vì hiệu suất phản ứng 98,56% nên lượng NH3 thực tế đem dùng là:
\(\dfrac{{246,6 \times 100}}{{98,56}} = 250\left( {{m^3}} \right)\)
