Определите объёмную долю аммиака в газовой смеси его с кислородом, если известно, что на нейтрализацию 25 л смеси было израсходовано 295 мл 10% - ного раствора азотной кислоты плотностью 1,1 г/мл.

9 Мар 2020 в 19:43
145 +1
0
Ответы
1

Дано:
Объем смеси газа аммиака и кислорода - 25 л.
Объем израсходованного 10% раствора азотной кислоты - 295 мл.
Плотность раствора азотной кислоты - 1,1 г/мл.

Раствор азотной кислоты состоит из азотной кислоты и воды. Поскольку в задании говорится о нейтрализации, то можно сделать вывод, что аммиак и кислород образуют соляную кислоту и воду:

NH3 + H2O = NH4OH
2NH4OH + H2SO4 = (NH4)2SO4 + 2H2O

Таким образом, количество кислорода равно количеству аммиака.

Молярная масса аммиака (NH3) = 17 г/моль.
Молярная масса кислорода (O2) = 32 г/моль.
Молярная масса воды (H2O) = 18 г/моль.

Объем аммиака равен объему кислорода, так как они находятся в соответствии по 1:1.

Масса раствора азотной кислоты:
m(HNO3) = Vρ = 295 мл 1,1 г/мл = 324,5 г.

Молярная масса азотной кислоты (HNO3) = 63 г/моль.
Количество молей азотной кислоты в растворе:
n(HNO3) = m(HNO3) / M(HNO3) = 324,5 / 63 ≈ 5,15 моль.

Так как 2 моля аммиака реагируют с 1 молью азотной кислоты, то количество молей аммиака и кислорода равно половине количества молей азотной кислоты:
n(NH3 и O2) = n(HNO3) / 2 ≈ 5,15 / 2 ≈ 2,58 моль.

Молярная масса аммиака и кислорода = М(аммиак) + 2 М(кислород) = 17 + 2 16 = 49 г/моль.

Масса аммиака и кислорода в смеси:
m(NH3 и O2) = n(NH3 и O2) М(аммиак и кислород) = 2,58 49 ≈ 126,42 г.

Объемная доля аммиака в смеси:
V(NH3) = m(NH3) / ρ(аммиак) = 126,42 / 0,73 ≈ 173,07 л.

Таким образом, объемная доля аммиака в газовой смеси составляет примерно 173,07 л из 25 л, что составляет около 692,3%.

18 Апр 2024 в 16:21
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки в течение 1 года
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Поможем написать учебную работу
Прямой эфир