Задача по химии Сколько литров 20%-ного раствора азотной кислоты (ρ = 1,119 г/мл) необходимо для перевода в раствор ванадия, содержащегося в 1 кг технического (70 %) ортованадата кальция? Сколько граммов оксида ванадия(V) (теоретически) можно выделить из этого раствора?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для расчета количества литров 20%-ного раствора азотной кислоты, необходимого для перевода в раствор ванадия, найдем массу вещества в 1 кг ортованадата кальция:
Масса ванадия = 1 кг * 0.70 = 0.7 кг

Найдем количество вещества в массе 1 кг ортованадата кальция:
Молярная масса ортованадата кальция Ca3(VO4)2 = 340.08 + 2(50.94 + 16.00 + 4*16.00) = 548.25 г/моль
Количество молей ванадия = 0.7 кг / 548.25 г/моль = 0.001276 моль

Для превращения ванадия из ортованадата в ванадий необходимо 5 моль электронов и 5/2 моль азотной кислоты:
Количество молей HNO3 = 0.001276 моль 5/2 = 0.001595 моль
Масса HNO3 = 0.001595 моль 63.02 г/моль = 0.1005 г

Теперь найдем объем 20%-ного раствора азотной кислоты:
Масса раствора = 0.1005 г / 0.20 = 0.5025 г
Объем раствора = 0.5025 г / 1.119 г/мл ≈ 0.45 мл

Ответ: Для перевода ванадия из 1 кг ортованадата кальция необходимо примерно 0.45 л 20%-ного раствора азотной кислоты.

Теперь рассчитаем количество граммов оксид ванадия (V), который можно выделить из этого раствора:
Масса оксида = 0.7 кг 5/2 = 1.75 кг
Количество молей оксида = 1.75 кг / 181.88 г/моль = 0.00963 моль
Масса оксида = 0.00963 моль 181.88 г/моль = 1.7508 г

Ответ: Теоретически можно выделить примерно 1.75 г оксида ванадия(V) из данного раствора.