Объём аммиака и масса щёлочи для нитрата аммония с примесями
Вычислите объём аммиака (н. у.), который выделится при взаимодействии 890 г нитрата аммония, содержащего 20% примесей, с раствором гидроксида натрия. Сколько граммов 20%-го раствора щёлочи потребуется для реакции?
Дано
`m_text{тех.}(NH_4NO_3) = 890 text{ г}`
`ω(примесей) = 20%`
`ω(text{р-ра } NaOH) = 20%`
Найти
`V(NH_3) = text{ ?}`
`m(text{р-ра } NaOH) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции взаимодействия нитрата аммония с гидроксидом натрия:
`NH_4NO_3 + NaOH = NaNO_3 + NH_3 text{↑} + H_2O`
Найдём массовую долю чистого нитрата аммония в техническом продукте:
`ω(NH_4NO_3) = 100% - ω(примесей) = 100% - 20% = 80%`
Вычислим массу чистого нитрата аммония:
`m(NH_4NO_3) = (ω(NH_4NO_3)*m_text{тех.}(NH_4NO_3))/100 = (80*890)/100 = 712 text{ г}`
Найдём количество вещества нитрата аммония:
`n(NH_4NO_3) = (m(NH_4NO_3))/(M(NH_4NO_3)) = 712/80 = 8.9 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества аммиака равно количеству вещества нитрата аммония:
`n(NH_3) = n(NH_4NO_3) = 8.9 text{ моль}`
Вычислим объём аммиака при нормальных условиях:
`V(NH_3) = n(NH_3)*V_m = 8.9*22.4 = 199.4 text{ л}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества гидроксида натрия равно количеству вещества нитрата аммония:
`n(NaOH) = n(NH_4NO_3) = 8.9 text{ моль}`
Найдём массу чистого гидроксида натрия:
`m(NaOH) = n(NaOH)*M(NaOH) = 8.9*40 = 356 text{ г}`
Рассчитаем массу 20%-го раствора гидроксида натрия:
`m(text{р-ра } NaOH) = (100*m(NaOH))/(ω(text{р-ра } NaOH)) = (100*356)/20 = 1780 text{ г}`
Ответ
`V(NH_3) = 199.4 text{ л}`
`m(text{р-ра } NaOH) = 1780 text{ г}`