Из 34 г нитрата натрия при действии концентрированной серной кислоты получили 22,7 г азотной кислоты. Каков выход азотной кислоты (в %) от теоретически возможного?

Для нахождения выхода азотной кислоты (в %) от теоретически возможного, нужно сначала рассчитать теоретический выход, а затем фактический выход, после чего вычислить процентное содержание.

1. Запишем реакцию:

   Реакция, происходящая при действии концентрированной серной кислоты на нитрат натрия, выглядит так:

   $$2NaNO_3 + H_2SO_4 \rightarrow 2HNO_3 + Na_2SO_4$$

2. Рассчитаем молекулярные массы:

   • Молекулярная масса нитрата натрия (NaNO₃):

     $$\text{NaNO}_3 = 23 + 14 + 3 \times 16 = 85 \, \text{г/моль}$$

   • Молекулярная масса азотной кислоты (HNO₃):

     $$\text{HNO}_3 = 1 + 14 + 3 \times 16 = 63 \, \text{г/моль}$$

3. Найдем теоретический выход азотной кислоты:
   Для этого нужно вычислить количество вещества нитрата натрия, а затем использовать стехиометрические отношения из реакции.

   • Молекулы нитрата натрия (NaNO₃) в 34 г:

     $$n(\text{NaNO}_3) = \frac{34 \, \text{г}}{85 \, \text{г/моль}} = 0.4 \, \text{моль}$$

   • По реакции видно, что 2 моль NaNO₃ дают 2 моль HNO₃, то есть 1 моль NaNO₃ даёт 1 моль HNO₃. Следовательно, 0.4 моль NaNO₃ даст 0.4 моль HNO₃.

   • Масса теоретически полученной азотной кислоты:

     $$m(\text{HNO}_3) = n(\text{HNO}_3) \times M(\text{HNO}_3) = 0.4 \, \text{моль} \times 63 \, \text{г/моль} = 25.2 \, \text{г}$$

4. Найдем выход азотной кислоты:
   Фактически получено 22.7 г азотной кислоты, а теоретически можно было бы получить 25.2 г.

   Выход азотной кислоты в %:

   $$\text{Выход} = \frac{m(\text{фактически})}{m(\text{теоретически})} \times 100 = \frac{22.7 \, \text{г}}{25.2 \, \text{г}} \times 100 \approx 90\%$$

Ответ: выход азотной кислоты составляет примерно 90%.