Какой объем газа с резким запахом выделяется при обнаружении катиона аммония в растворе нитрата аммония, если для этого использовалось 250 мл гидроксида калия, плотность которого составляет 2,044 г/мл и массовая доля 80%? Также, каков выход продукта в 0,044 л аммиака?
Химия 11 класс Химические реакции и расчеты в химии Объём газа катион аммония раствор нитрата аммония гидроксид калия Плотность массовая доля выход продукта аммиак химия реакции с газами
Для решения данной задачи, давайте разберем все шаги по порядку.
Шаг 1: Определение массы гидроксида калияСначала нам необходимо рассчитать массу 250 мл гидроксида калия (KOH). Для этого используем формулу:
Масса = Объем × Плотность
Объем KOH = 250 мл = 0,250 л
Плотность KOH = 2,044 г/мл
Теперь подставим значения:
Теперь найдем массу чистого гидроксида калия, учитывая массовую долю (80%):
Чтобы найти количество вещества KOH, используем молярную массу KOH, которая составляет примерно 56,1 г/моль:
При добавлении KOH к раствору нитрата аммония (NH4NO3) происходит реакция, в результате которой выделяется аммиак (NH3) и вода:
NH4NO3 + KOH → NH3 + KNO3 + H2O
Из уравнения видно, что на каждую молекулу нитрата аммония выделяется одна молекула аммиака.
Шаг 5: Определение объема выделившегося аммиакаТеперь, зная количество вещества KOH, мы можем определить количество выделившегося аммиака:
При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Следовательно, объем выделившегося аммиака можно рассчитать по формуле:
Теперь давайте рассчитаем выход продукта в 0,044 л аммиака. Если у нас есть 162,5 л аммиака, то:
Таким образом, мы получили объем газа с резким запахом (аммиака) равный 162,5 л, а выход продукта в 0,044 л аммиака составил примерно 0,027%.