Задание №28 — Типы расчётных задач
Вычислите объём аммиака (н.у.), полученного с выходом 90% при нагревании 13,2 г сульфата аммония с избытком гидроксида кальция. (Запишите число с точностью до целых.)
Правильный ответ
4
Пояснение
Решение.
1. Запишем уравнение химической реакции между сульфатом аммония и гидроксидом кальция при нагревании. Это качественная реакция на ион аммония, в результате которой выделяется газ аммиак:
(NH4)2SO4 + Ca(OH)2 → (t°) CaSO4 + 2NH3↑ + 2H2O
2. Рассчитаем молярную массу сульфата аммония:
M((NH4)2SO4) = (14 + 1 * 4) * 2 + 32 + 16 * 4 = 18 * 2 + 32 + 64 = 132 г/моль.
3. Найдем количество вещества сульфата аммония, вступившего в реакцию:
n((NH4)2SO4) = m / M = 13,2 г / 132 г/моль = 0,1 моль.
4. По уравнению реакции из 1 моль сульфата аммония образуется 2 моль аммиака. Следовательно, теоретическое количество вещества аммиака (nтеор.) в два раза больше количества сульфата аммония:
nтеор.(NH3) = 2 * n((NH4)2SO4) = 2 * 0,1 моль = 0,2 моль.
5. Вычислим теоретический объем аммиака при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объем газа (Vm = 22,4 л/моль):
Vтеор.(NH3) = nтеор. * Vm = 0,2 моль * 22,4 л/моль = 4,48 л.
6. Учитывая, что выход продукта (η) составляет 90%, найдем практический объем полученного аммиака:
Vпракт.(NH3) = Vтеор. * η = 4,48 л * 0,9 = 4,032 л.
7. Округлим полученный результат до целых чисел, как того требует условие задачи:
4,032 л ≈ 4 л.
Ответ: 4
Источник: ФИПИ