Номер 4, страница 91 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 5. Азот и фосфор. Параграф 26. Соли аммония. Подумай, ответь, выполни... - номер 4, страница 91.

Условие.

4. 10,7 г хлорида аммония смешали с гидроксидом кальция и смесь нагрели. Какой газ выделился? Рассчитайте его массу и объём (н. у.).

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(NH_4Cl) = 10,7$ г

$m(NH_4Cl) = 0,0107 \text{ кг}$

Найти:

Газ - ?

$m(\text{газа})$ - ?

$V(\text{газа})_{\text{н.у.}}$ - ?

Решение:

Какой газ выделился?

При нагревании смеси хлорида аммония с гидроксидом кальция происходит реакция обмена. Соли аммония при взаимодействии со щелочами выделяют аммиак. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

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

Из уравнения следует, что выделяющийся газ — это аммиак ($NH_3$).

Ответ: Выделился аммиак ($NH_3$).

Рассчитайте его массу и объём (н. у.).

Для расчета массы и объема выделившегося газа необходимо сначала найти количество вещества исходного реагента — хлорида аммония.

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

$M(NH_4Cl) = M(N) + 4 \cdot M(H) + M(Cl) = 14 + 4 \cdot 1 + 35,5 = 53,5$ г/моль.

2. Найдем количество вещества ($n$) хлорида аммония, содержащееся в 10,7 г:

$n(NH_4Cl) = \frac{m(NH_4Cl)}{M(NH_4Cl)} = \frac{10,7 \text{ г}}{53,5 \text{ г/моль}} = 0,2$ моль.

3. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, из 2 моль хлорида аммония образуется 2 моль аммиака. Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(NH_3) = n(NH_4Cl) = 0,2$ моль.

4. Теперь можно рассчитать массу выделившегося аммиака. Молярная масса аммиака ($NH_3$):

$M(NH_3) = M(N) + 3 \cdot M(H) = 14 + 3 \cdot 1 = 17$ г/моль.

Масса аммиака равна:

$m(NH_3) = n(NH_3) \cdot M(NH_3) = 0,2 \text{ моль} \cdot 17 \text{ г/моль} = 3,4$ г.

5. Объём аммиака при нормальных условиях (н. у.) рассчитывается с использованием молярного объёма газов, который составляет $V_m = 22,4$ л/моль.

$V(NH_3) = n(NH_3) \cdot V_m = 0,2 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 4,48$ л.

Ответ: Масса выделившегося аммиака составляет 3,4 г, а его объём при нормальных условиях — 4,48 л.