Номер 6, страница 34 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

6. Найдите объём газообразного продукта (н. у.), полученного взаимодействием 60 г нитрата аммония с 25%-ным раствором гидроксида натрия. Какая масса раствора щёлочи потребовалась для реакции?

Дано:

Решение:

Дано:

$m(NH_4NO_3) = 60$ г

$\omega(NaOH) = 25\% = 0.25$

Найти:

$V(газ) - ?$

$m(р-ра \, NaOH) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции. При взаимодействии нитрата аммония с гидроксидом натрия (щёлочью) образуется нитрат натрия, вода и выделяется газообразный аммиак ($NH_3$):

$NH_4NO_3 + NaOH \rightarrow NaNO_3 + H_2O + NH_3\uparrow$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчетах:

Молярная масса нитрата аммония ($NH_4NO_3$):

$M(NH_4NO_3) = 14 \cdot 2 + 1 \cdot 4 + 16 \cdot 3 = 80$ г/моль

Молярная масса гидроксида натрия ($NaOH$):

$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40$ г/моль

3. Найдем количество вещества (число моль) нитрата аммония массой 60 г:

$n(NH_4NO_3) = \frac{m(NH_4NO_3)}{M(NH_4NO_3)} = \frac{60 \, г}{80 \, г/моль} = 0.75$ моль

4. Согласно уравнению реакции, стехиометрические коэффициенты перед $NH_4NO_3$, $NaOH$ и $NH_3$ равны 1. Это означает, что вещества реагируют и образуются в мольном соотношении 1:1:1.

$n(NH_4NO_3) : n(NaOH) : n(NH_3) = 1 : 1 : 1$

Следовательно, количество вещества выделившегося аммиака и прореагировавшего гидроксида натрия также равно 0.75 моль:

$n(NH_3) = 0.75$ моль

$n(NaOH) = 0.75$ моль

5. Вычислим объём газообразного продукта — аммиака. При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль.

$V(NH_3) = n(NH_3) \cdot V_m = 0.75 \, моль \cdot 22.4 \, л/моль = 16.8$ л

6. Вычислим массу чистого гидроксида натрия, необходимую для реакции:

$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0.75 \, моль \cdot 40 \, г/моль = 30$ г

7. Рассчитаем массу 25%-го раствора гидроксида натрия, содержащего 30 г чистого вещества. Массовая доля вещества в растворе ($\omega$) вычисляется по формуле $\omega = \frac{m(вещества)}{m(раствора)}$. Отсюда масса раствора:

$m(р-ра \, NaOH) = \frac{m(NaOH)}{\omega(NaOH)} = \frac{30 \, г}{0.25} = 120$ г

Ответ: объём полученного газообразного продукта ($NH_3$) равен 16,8 л; масса потребовавшегося раствора щёлочи равна 120 г.