Для решения задачи давайте сначала запишем уравнение реакции между хлоридом аммония (NH₄Cl) и гидроксидом кальция (Ca(OH)₂).
Уравнение реакции:
[
2 , NH_4Cl + Ca(OH)_2 \rightarrow CaCl_2 + 2 , NH_3 + 2 , H_2O
]
Это означает, что два моля хлорида аммония реагируют с одним молем гидроксида кальция для получения одного моля хлорида кальция, двух молей аммиака и двух молей воды.
Шаг 1: Найдем молекулярную массу хлорида аммония.
- NH₄Cl:
- Азот (N): 14 г/моль
- Водород (H): 1 г/моль × 4 = 4 г/моль
- Хлор (Cl): 35,5 г/моль
Общая масса: ( 14 + 4 + 35,5 = 53,5 ) г/моль.
Шаг 2: Найдем количество вещества (моли) хлорида аммония.
У нас есть 10,7 кг хлорида аммония. Переведем в граммы:
[ 10,7 , \text{кг} = 10700 , \text{г}. ]
Теперь найдём число моль:
[
n(NH_4Cl) = \frac{m}{M} = \frac{10700 , \text{г}}{53,5 , \text{г/моль}} \approx 200,37 , \text{моль}.
]
Шаг 3: Определим, сколько аммиака можно получить.
Согласно уравнению реакции, 2 моль NH₄Cl дают 2 моль NH₃. Это означает, что количество моль аммиака, получаемого из 200,37 моль хлорида аммония, будет таким же:
[
n(NH_3) = n(NH_4Cl) = 200,37 , \text{моль}.
]
Шаг 4: Переведем моли аммиака в объем.
При стандартах, 1 моль газа занимает 22,4 литра при нормальных условиях (0°C и 1 атм). Таким образом, объем аммиака можно найти следующим образом:
[
V(NH_3) = n(NH_3) \times 22,4 , \text{л/моль} = 200,37 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} \approx 4484,29 , \text{л}.
]
Шаг 5: Учитываем выход продукта.
При выходе 98% объемам аммиака:
[
V_{фактический} = V(NH_3) \times \frac{98}{100} = 4484,29 , \text{л} \times 0,98 \approx 4394,83 , \text{л}.
]
Ответ:
Итак, при взаимодействии 10,7 кг хлорида аммония с гидроксидом кальция, с учетом выхода продукта 98%, можно получить примерно 4394,83 литра аммиака.
