Для решения этой задачи сначала необходимо понять, какие реакции происходят в процессе, и как рассчитать объем полученного аммиака.
Шаг 1: Установим реакцию
При взаимодействии хлорида аммония (NH₄CL) с гидроксидом кальция (Ca(OH)₂) происходит образованием аммиака (NH₃), воды (H₂O) и хлорида кальция (CaCl₂). Реакция выглядит следующим образом:
[ \text{2 NH}_4\text{Cl} + \text{Ca(OH)}_2 \rightarrow \text{2 NH}_3 + \text{CaCl}_2 + 2 \text{H}_2\text{O} ]
Шаг 2: Определим массу чистого хлорида аммония
В задаче указано, что у нас есть 30 г хлорида аммония, содержащего 5% примесей. Сначала нужно вычислить массу чистого вещества:
[
\text{Масса чистого NH}_4\text{Cl} = 30 , \text{г} \times (1 - 0.05) = 30 , \text{г} \times 0.95 = 28.5 , \text{г}
]
Шаг 3: Вычислим количество молей хлорида аммония
Теперь найдем количество молей хлорида аммония. Молярная масса NH₄Cl составляет:
[
\text{Молярная масса NH}_4\text{Cl} = 14 , (\text{N}) + 4 \times 1 , (\text{H}) + 35.5 , (\text{Cl}) = 53.5 , \text{г/моль}
]
Теперь вычислим количество молей NH₄Cl:
[
n(\text{NH}_4\text{Cl}) = \frac{28.5 , \text{г}}{53.5 , \text{г/моль}} \approx 0.533 , \text{моль}
]
Шаг 4: Определим количество молей аммиака
Согласно уравнению реакции, 2 моля NH₄Cl дают 2 моля NH₃. Значит, количество молей NH₃ равно количеству молей NH₄Cl:
[
n(\text{NH}_3) = n(\text{NH}_4\text{Cl}) = 0.533 , \text{моль}
]
Шаг 5: Вычислим объем аммиака при нормальных условиях
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 л. Таким образом, объем получаемого аммиака можно вычислить следующим образом:
[
V(\text{NH}_3) = n(\text{NH}_3) \times 22.4 , \text{л/моль} = 0.533 , \text{моль} \times 22.4 , \text{л/моль} \approx 11.95 , \text{л}
]
Ответ
Объем полученного аммиака составляет приблизительно 11.95 литров.
