Нитрит натрия массой 10,35 г внесли при нагревании в 100 г раствора хлорида аммония с массовой долей соли 10%. Определите массовую долю хлорида аммония в растворе после реакции и объём выделившегося газа.

Для решения задачи сначала определим, сколько хлорида аммония (NH₄Cl) содержится в растворе, а затем выясним, как нитрит натрия (NaNO₂) реагир...

Масса раствора хлорида аммония составляет 100 г, а массовая доля соли в растворе равна 10%. Это означает, что: \[ \text{Масса NH}_4\text{Cl} = 0.10 \times 100 \, \text{г} = 10 \, \text{г} \] Реакция между нитритом натрия и хлоридом аммония можно записать следующим образом: \[ \text{NaNO}4\text{Cl} \rightarrow \text{NaCl} + \text{N}2\text{O} \] Теперь найдем количество вещества нитрита натрия: Молярная масса NaNO₂: - Na: 23 г/моль - N: 14 г/моль - O: 16 г/моль × 2 = 32 г/моль \[ \text{Молярная масса NaNO}_2 = 23 + 14 + 32 = 69 \, \text{г/моль} \] Количество вещества нитрита натрия: \[ n(\text{NaNO}_2) = \frac{10.35 \, \text{г}}{69 \, \text{г/моль}} \approx 0.150 \, \text{моль} \] Количество вещества хлорида аммония: \[ n(\text{NH}_4\text{Cl}) = \frac{10 \, \text{г}}{53.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.187 \, \text{моль} \] Согласно уравнению реакции, 1 моль NaNO₂ реагирует с 1 моль NH₄Cl. У нас есть 0.150 моль NaNO₂ и 0.187 моль NH₄Cl. Таким образом, нитрит натрия является лимитирующим реагентом. По уравнению реакции, 1 моль NaNO₂ дает 1 моль газа N₂. Следовательно, 0.150 моль NaNO₂ даст 0.150 моль N₂. Используя закон идеальных газов, при нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 л. Таким образом, объем выделившегося газа: \[ V = n \times 22.4 \, \text{л} = 0.150 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 3.36 \, \text{л} \] После реакции количество NH₄Cl уменьшится на 0.150 моль: \[ n(\text{NH}_4\text{Cl, остаток}) = 0.187 - 0.150 = 0.037 \, \text{моль} \] Масса оставшегося NH₄Cl: \[ \text{Масса остатка NH}_4\text{Cl} = 0.037 \, \text{моль} \times 53.5 \, \text{г/моль} \approx 1.98 \, \text{г} \] Теперь найдем общую массу раствора после реакции: \[ \text{Общая масса раствора} = 100 \, \text{г} - 10.35 \, \text{г} + 1.98 \, \text{г} = 91.63 \, \text{г} \] Теперь можем найти массовую долю хлорида аммония в растворе после реакции: \[ \text{Массовая доля NH}_4\text{Cl} = \frac{1.98 \, \text{г}}{91.63 \, \text{г}} \times 100\% \approx 2.16\% \] 1. Массовая доля хлорида аммония в растворе после реакции составляет примерно 2.16%. 2. Объем выделившегося газа составляет примерно 3.36 литра.