Номер 2.47, страница 50, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.47. При нагревании технического хлорида аммония, содержащего 2% примеси, с гидроксидом калия выделилось 500 мл аммиака (н. у.). Определите массу технического хлорида аммония, взятого для реакции.

Дано:

$ω(примесей) = 2\% = 0.02$
$V(NH_3) = 500 \space мл$
Условия: н. у. (нормальные условия)

$V(NH_3) = 500 \space мл = 0.5 \space л$
Молярный объем газа при н. у. $V_m = 22.4 \space л/моль$

Найти:

$m(техн. \space NH_4Cl) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции взаимодействия хлорида аммония с гидроксидом калия при нагревании. В ходе реакции образуется аммиак, хлорид калия и вода:

$NH_4Cl + KOH \xrightarrow{t} NH_3 \uparrow + KCl + H_2O$

2. Рассчитаем количество вещества (в молях) выделившегося аммиака. Поскольку газ измерен при нормальных условиях (н. у.), мы можем использовать молярный объем газов, который составляет $22.4 \space л/моль$:

$n(NH_3) = \frac{V(NH_3)}{V_m} = \frac{0.5 \space л}{22.4 \space л/моль} \approx 0.02232 \space моль$

3. Согласно уравнению реакции, стехиометрическое соотношение между хлоридом аммония ($NH_4Cl$) и аммиаком ($NH_3$) равно 1:1. Это означает, что для получения 1 моль аммиака требуется 1 моль хлорида аммония. Следовательно, количество вещества прореагировавшего чистого хлорида аммония равно количеству вещества выделившегося аммиака:

$n(чист. \space NH_4Cl) = n(NH_3) \approx 0.02232 \space моль$

4. Вычислим молярную массу хлорида аммония ($NH_4Cl$):

$M(NH_4Cl) = M(N) + 4 \cdot M(H) + M(Cl) = 14.01 + 4 \cdot 1.008 + 35.45 \approx 53.5 \space г/моль$

5. Теперь найдем массу чистого хлорида аммония, которая потребовалась для реакции:

$m(чист. \space NH_4Cl) = n(чист. \space NH_4Cl) \cdot M(NH_4Cl) \approx 0.02232 \space моль \cdot 53.5 \space г/моль \approx 1.194 \space г$

6. В условии сказано, что технический хлорид аммония содержит 2% примесей. Это значит, что массовая доля чистого $NH_4Cl$ в техническом образце составляет:

$ω(чист. \space NH_4Cl) = 100\% - ω(примесей) = 100\% - 2\% = 98\% \space или \space 0.98$

7. Наконец, определим массу исходного технического хлорида аммония, разделив массу чистого вещества на его массовую долю в образце:

$m(техн. \space NH_4Cl) = \frac{m(чист. \space NH_4Cl)}{ω(чист. \space NH_4Cl)} \approx \frac{1.194 \space г}{0.98} \approx 1.22 \space г$

Ответ: масса технического хлорида аммония, взятого для реакции, составляет 1.22 г.