Номер 6, страница 72 - гдз по химии 9 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

6. Найдите массы исходных реагентов, необходимых для получения в лаборатории аммиака, объём которого был рассчитан в задаче 5.

Дано:

Решение:

Поскольку условие задачи 6 ссылается на данные из задачи 5, которая не предоставлена, для решения примем, что в задаче 5 был рассчитан объем аммиака, равный 5,6 л (при нормальных условиях, н.у.).

В лаборатории аммиак обычно получают реакцией хлорида аммония с гашеной известью (гидроксидом кальция) при нагревании.

Дано:

$V(NH_3) = 5.6 \text{ л}$

Найти:

$m(NH_4Cl) - ?$

$m(Ca(OH)_2) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции получения аммиака:

$2NH_4Cl + Ca(OH)_2 \xrightarrow{t} CaCl_2 + 2NH_3 \uparrow + 2H_2O$

2. Найдем количество вещества (моль) полученного аммиака ($NH_3$). При нормальных условиях молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль.

$n(NH_3) = \frac{V(NH_3)}{V_m} = \frac{5.6 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.25 \text{ моль}$

3. Используя уравнение реакции, определим количество вещества исходных реагентов: хлорида аммония ($NH_4Cl$) и гидроксида кальция ($Ca(OH)_2$).

Из уравнения видно, что соотношение молей реагентов и продуктов следующее:

$\frac{n(NH_4Cl)}{2} = \frac{n(Ca(OH)_2)}{1} = \frac{n(NH_3)}{2}$

Рассчитаем количество вещества хлорида аммония:

$n(NH_4Cl) = n(NH_3) = 0.25 \text{ моль}$

Рассчитаем количество вещества гидроксида кальция:

$n(Ca(OH)_2) = \frac{1}{2} n(NH_3) = \frac{1}{2} \cdot 0.25 \text{ моль} = 0.125 \text{ моль}$

4. Рассчитаем молярные массы реагентов, используя относительные атомные массы из периодической таблицы (округляя до целых, кроме хлора): $Ar(N)=14$, $Ar(H)=1$, $Ar(Cl)=35.5$, $Ar(Ca)=40$, $Ar(O)=16$.

$M(NH_4Cl) = 14 + 4 \cdot 1 + 35.5 = 53.5 \text{ г/моль}$

$M(Ca(OH)_2) = 40 + 2 \cdot (16 + 1) = 74 \text{ г/моль}$

5. Найдем массы исходных реагентов по формуле $m = n \cdot M$:

Масса хлорида аммония:

$m(NH_4Cl) = n(NH_4Cl) \cdot M(NH_4Cl) = 0.25 \text{ моль} \cdot 53.5 \text{ г/моль} = 13.375 \text{ г}$

Масса гидроксида кальция:

$m(Ca(OH)_2) = n(Ca(OH)_2) \cdot M(Ca(OH)_2) = 0.125 \text{ моль} \cdot 74 \text{ г/моль} = 9.25 \text{ г}$

Ответ: для получения 5,6 л аммиака необходимо взять 13,375 г хлорида аммония и 9,25 г гидроксида кальция.