Question

Нитрит натрия массой 6,9 г внесли при нагревании в 110 г раствора хлорида аммония с массовой долей 10%. Какой объём (н.у.) азота выделится при этом и какова массовая доля хлорида натрия в получившемся растворе? В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Accepted Answer

Answer

Идея решения: определить реагент в недостатке, рассчитать объём выделившегося азота и массовую долю образовавшегося хлорида натрия в конечном растворе.

**Уравнение реакции:**

$$\ce{NaNO2 + NH4Cl ->[t] NaCl + N2 ^ + 2H2O}$$

**Расчёты:**

1) Вычислим количество вещества нитрита натрия:

$$n(\ce{NaNO2}) = \frac{m(\ce{NaNO2})}{M(\ce{NaNO2})} = \frac{6{,}9}{69} = 0{,}1 	ext{ моль}$$

2) Найдём массу хлорида аммония в растворе:

$$m(\ce{NH4Cl}) = m_{	ext{р-ра}} \cdot \omega(\ce{NH4Cl}) = 110 \cdot 0{,}1 = 11 	ext{ г}$$

Вычислим его количество вещества:

$$n(\ce{NH4Cl}) = \frac{m(\ce{NH4Cl})}{M(\ce{NH4Cl})} = \frac{11}{53{,}5} = 0{,}21 	ext{ моль}$$

3) Определим реагент в недостатке. По уравнению реакции коэффициенты при обоих реагентах равны 1. Сравним отношения:

$$\frac{n(\ce{NaNO2})}{1} = 0{,}1; \quad \frac{n(\ce{NH4Cl})}{1} = 0{,}21$$

Так как $0{,}1 < 0{,}21$, нитрит натрия находится в недостатке. Расчёты проводим по нему.

4) Вычислим объём выделившегося азота:

$$n(\ce{N2}) = n(\ce{NaNO2}) = 0{,}1 	ext{ моль}$$

$$V(\ce{N2}) = n(\ce{N2}) \cdot V_m = 0{,}1 \cdot 22{,}4 = 2{,}24 	ext{ л}$$

5) Найдём массу образовавшегося хлорида натрия:

$$n(\ce{NaCl}) = n(\ce{NaNO2}) = 0{,}1 	ext{ моль}$$

$$m(\ce{NaCl}) = n(\ce{NaCl}) \cdot M(\ce{NaCl}) = 0{,}1 \cdot 58{,}5 = 5{,}85 	ext{ г}$$

6) Определим массу конечного раствора. При реакции азот выделяется в виде газа:

$$m(\ce{N2}) = n(\ce{N2}) \cdot M(\ce{N2}) = 0{,}1 \cdot 28 = 2{,}8 	ext{ г}$$

$$m_{	ext{конечн. р-ра}} = m(\ce{NaNO2}) + m_{	ext{р-ра}} - m(\ce{N2}) = 6{,}9 + 110 - 2{,}8 = 114{,}1 	ext{ г}$$

7) Вычислим массовую долю хлорида натрия в конечном растворе:

$$\omega(\ce{NaCl}) = \frac{m(\ce{NaCl})}{m_{	ext{конечн. р-ра}}} = \frac{5{,}85}{114{,}1} = 0{,}0513 = 5{,}13\%$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии