Question

4月で高2

オストワルト法がよく分からないのですがよろしければこの解説を分かりやすく教えて頂きたいです😭

ニューステップアップ化学基礎
100
[アンモニアの合成] 硝酸HNO3はオストワルト法という次の ① ~ ③の3つの式で表され
る反応によりアンモニアから合成される。
4NH3 +502
4NO + 6H₂002.1 $A (¹ 4+² (E)
2NO +O24 → 2NO2
3NO2 + H2O → 2HNO3 + NO ... ③
この反応により、原料のアンモニア1mol から合成される硝酸の物質量と質量を求めるこ
とを考えていく。 次の各問いに答えよ。 NH3 = 17, HNO3=63
(1) 次の文中の〔〕には化学反応式を, ()には適する数値を入れよ。 ただし, 数値が1の
*KBM
場合も1と記入せよ。
KE
最初に注目する物質は ② 式と③式にあるNO2で,これを消去するには
② × (ア) +③式✕ (イ)
打ち請す
とすればよい。この結果得られた化学反応式〔ウ] を④式とする。 ローリ〔ウ〕・・・④
次に注目する物質は ① 式と④式にあるNOで、 これを消去するには
1000円
① 式✕ (エ) +④式✕ (オ)
とすればよい。 この結果得られた化学式の係数を整理すれば化学反応式 [カ] となる。 この
[カ]式から理論的に1molのアンモニアから生じる硝酸は (キ) mol となることがわかる。
(2) 上記のオストワルト法によりアンモニアから硝酸を製造する場合、 実際には合成段階で
の収率が減り,理論どおりとはならない。 この製造過程の収率が85%であるとして 1.0kg
のアンモニアから得られる硝酸の質量は何kgになるか。 有効数字2桁で答えよ。
*500*20060
3-
COMO TIM
CHOKA

100 容 (1) (ア) 3
101
(イ) 2
(カ)NH3+ 202
AZA
〔ウ〕4NO + 302+2H2O
HNO3 + H2O (キ) 1
NH3 + 202
HNO3 + H2O
となる。
したがって, アンモニア 1molから硝酸1molが
生じることがわかる。
(2) 収率85%で, アンモニア (分子量17) 1.0kgから
得られる硝酸(分子量63)の質量は,
1000 × 0.85
63 x
→
4HNO3
(2) 3.2kg
解説 (1) 硝酸の工業的な製法はオストワルト法という ①~③の式で表される過程である。
化学反応式の左辺どうしと右辺どうしを加減することで、式上で物質を消していくことができる｡
この反応では,① + (②×3)+(③×2) とすると, NO2とNOを消すことができる。 これにより
4NH3 +802 4HNO3 + 4H2Oの式が
でき, 全体を4で割って
→
(エ) 1
収率 =
収率について
600
ある物質を得る過程において、理論上得
ることが可能な, その物質の最大量に対す
ある実際に得られた物質の量の比率のこと。
(オ)1
実際の値
理論数値
17 = 3150g =3.15kg=3.2kg (有効数字2桁) となる。
x 100%