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.
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:
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%.
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%.