Номер 29, страница 42 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 5. Теория электролитической диссоциации. Реакции ионного обмена - номер 29, страница 42.

Условие.

29. При исследовании некоего хлорида к его кристаллам добавили небольшое количество твёрдого едкого натра и полученную смесь растёрли в ступке. Наблюдали выделение газа А, имеющего резкий запах и изменяющего цвет влажной лакмусовой бумажки. Определите газ А и рассчитайте его объём (н. у.), если масса исследуемого хлорида составляла 16,05 г.

Решение.

Решение 2.

В условии задачи говорится о реакции некоторого хлорида с твердым едким натром (гидроксидом натрия, $NaOH$). В результате реакции выделяется газ А с резким запахом, изменяющий цвет влажной лакмусовой бумажки.

Реакция соли с щелочью при нагревании или растирании, сопровождающаяся выделением газа с резким запахом, является качественной реакцией на ион аммония ($NH_4^+$). Выделяющийся газ — это аммиак ($NH_3$). Аммиак имеет характерный резкий запах и, будучи основанием, вызывает посинение влажной красной лакмусовой бумажки.

Следовательно, газ А — это аммиак ($NH_3$), а неизвестный хлорид — это хлорид аммония ($NH_4Cl$).

Уравнение протекающей реакции: $NH_4Cl + NaOH \rightarrow NH_3 \uparrow + NaCl + H_2O$

Теперь, зная формулу хлорида, можно рассчитать объем выделившегося газа.

Дано:

$m(NH_4Cl) = 16,05 \text{ г}$

Условия нормальные (н. у.), молярный объем газа $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$

Найти:

$V(NH_3) - ?$

Решение:

1. Рассчитаем молярную массу хлорида аммония ($NH_4Cl$): $M(NH_4Cl) = A_r(N) + 4 \cdot A_r(H) + A_r(Cl) = 14 + 4 \cdot 1 + 35,5 = 53,5 \text{ г/моль}$

2. Найдем количество вещества хлорида аммония в исходной навеске: $n(NH_4Cl) = \frac{m(NH_4Cl)}{M(NH_4Cl)} = \frac{16,05 \text{ г}}{53,5 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции, из одного моля хлорида аммония образуется один моль аммиака. Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1. $n(NH_3) = n(NH_4Cl) = 0,3 \text{ моль}$

4. Зная количество вещества аммиака, найдем его объем при нормальных условиях (н. у.): $V(NH_3) = n(NH_3) \cdot V_m = 0,3 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 6,72 \text{ л}$

Ответ: газ А — аммиак ($NH_3$), его объем составляет 6,72 л.