Вычислите объём аммиака (н.у.), который можно получить, нагревая 20г хлорида аммония с гидроксидом кальция, если объёмная доля выхода аммиака составляет 98%.
Для начала, давайте рассмотрим реакцию, происходящую при нагревании хлорида аммония (NH₄Cl) с гидроксидом кальция (Ca(OH)₂). Реакция может быть записана следующим образом:
\[ 2 \, \text{NH}_4\text{Cl} + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow 2 \, \text{NH}_3 + \text{CaCl}_2 + 2 \, \text{H}_2\text{O} \]
- Определим количество вещества хлорида аммония.
Молярная масса хлорида аммония (NH₄Cl) составляет:
- N: 14 г/моль
- H: 1 г/моль × 4 = 4 г/моль
- Cl: 35.5 г/моль
Итак, молярная масса NH₄Cl = 14 + 4 + 35.5 = 53.5 г/моль.
Теперь рассчитаем количество вещества хлорида аммония в 20 г:
\[ n_{\text{NH}_4\text{Cl}} = \frac{m}{M} = \frac{20 \, \text{г}}{53.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.373 \, \text{моль} \]
- На основе реакции определим количество аммиака.
Согласно уравнению реакции, 2 моли NH₄Cl дают 2 моли NH₃. Следовательно, количество произведённого аммиака будет равно количеству хлорида аммония:
\[ n_{\text{NH}_3} = n_{\text{NH}_4\text{Cl}} \approx 0.373 \, \text{моль} \]
- Рассчитаем объём аммиака при нормальных условиях (н.у.).
При нормальных условиях (н.у.) один моль газа занимает объём 22.4 л. Таким образом, объём аммиака составит:
\[ V = n \times V_m = 0.373 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 8.36 \, \text{л} \]
- Учитываем объёмную долю выхода аммиака.
Объёмный выход аммиака составляет 98%, поэтому объём получаемого аммиака будет:
\[ V_{\text{выход}} = V \times 0.98 \approx 8.36 \, \text{л} \times 0.98 \approx 8.19 \, \text{л} \]
Таким образом, объём аммиака, который можно получить, нагревая 20 г хлорида аммония с гидроксидом кальция, составляет примерно 8.19 литров.
