При кипячении раствора нитрата натрия с порошкообразным магнием он последовательно восстанавливается до нитрита, гидроксиламина, гидразина и аммиака. Напишите уравнения реакций. Как вычислить содержание NO3 – -ионов в растворе (г/л), если из 200 мл раствора выделилось 448 мл NH3 (н. у.)?

Химия 11 класс Восстановление нитратов нитрат натрия кипячение раствора восстановление уравнения реакций содержание NO3 ионы в растворе выделение NH3 химические реакции Новый

Давайте разберем процесс восстановления нитрата натрия (NaNO3) и напишем уравнения реакций, а затем перейдем к расчету содержания NO3- ионов в растворе.

1. Уравнения реакций:

• Первое восстановление: Нитрат натрия восстанавливается до нитрита натрия (NaNO2).

NaNO3 + Mg → NaNO2 + MgO

• Второе восстановление: Нитрит натрия восстанавливается до гидроксиламина (NH2OH).

NaNO2 + Mg → NH2OH + NaOH + MgO

• Третье восстановление: Гидроксиламин восстанавливается до гидразина (N2H4).

NH2OH + Mg → N2H4 + MgO + H2O

• Четвертое восстановление: Гидразин восстанавливается до аммиака (NH3).

N2H4 + Mg → 2NH3 + MgO

Теперь, когда мы записали уравнения реакций, давайте перейдем к расчету содержания ионов NO3- в растворе.

2. Расчет содержания NO3- ионов:

Сначала нам нужно определить, сколько молей аммиака (NH3) выделилось из раствора.

• Объем выделившегося NH3 = 448 мл = 0.448 л.
• При нормальных условиях (н. у.) 1 моль газа занимает 22.4 л.
• Следовательно, количество молей NH3 можно вычислить по формуле:

Количество молей NH3 = Объем NH3 / Объем 1 моля газа = 0.448 л / 22.4 л/моль = 0.02 моль.

Теперь, учитывая, что для получения 2 моль NH3 необходимо 1 моль NO3-, мы можем найти количество NO3- ионов:

• Количество молей NO3- = 0.02 моль NH3 / 2 = 0.01 моль NO3-.

Теперь мы можем найти массу NO3- в растворе:

• Молярная масса NO3- = 14 (N) + 3 * 16 (O) = 62 г/моль.
• Масса NO3- = Количество молей NO3- * Молярная масса NO3- = 0.01 моль * 62 г/моль = 0.62 г.

Теперь, чтобы найти содержание NO3- в растворе в г/л, нам нужно учесть, что объем раствора составляет 200 мл, или 0.2 л:

• Содержание NO3- в растворе (г/л) = Масса NO3- / Объем раствора в литрах = 0.62 г / 0.2 л = 3.1 г/л.

Ответ: Содержание NO3- ионов в растворе составляет 3.1 г/л.