Question

Стехиометрическая смесь двух солей-нитрата натрия и сульфида железа(2)FeS- горит без доступа воздуха. Напишите Уравнение реакции если её продуктом являются азот оксид железа(2), сульфит натрия и сернистый газ. какой объем азота образуется при сгорании 10.0 г данной смеси ?

Answer 1

Дано:

m(смеси) = 10,0 гр

-------------------------------

Найти:

V(N₂) при сг. 10,0 гр - ?

Решение:

1) Для начала мы напишем уравнение реакций, то что известно по условию задачи, и потом находим в уравнений реакций коэффициенты:

Na⁺¹N⁺⁵O₃⁻² + Fe⁺²S⁻² → N₂⁰ + Fe₂⁺³O₃⁻² + Na₂⁺¹S⁺⁴O₃⁻² + S⁺⁴O₂⁻²↑

2N⁺⁵ + 10e⁻ → N₂⁰ | 10 | 10 |      |  7  | - окислитель - восстановление

Fe⁺² - 1e⁻ → Fe⁺³   |  1   |     | 70 |      |

S⁻² - 6e⁻ → S⁺⁴       |  6 | 7  |       | 10 | - восстановитель - окисление

-------------------------------------------------------------------------------------------------------

Следовательно получаем:

14NaNO₃ + 10FeS → 7N₂ + 5Fe₂O₃ + 7Na₂SO₃ + 3SO₂↑

2) Далее нахом массу веществ из исходных смесей в полученном уравнений реакций:

M(NaNO₃) = 23 + 14 + 16×3 = 37 + 48 = 85 гр/моль

M(FeS) = 56 + 32 = 88 гр/моль

n(NaNO₃) = 14 моль - из уравнений реакций

n(FeS) = 10 моль - из уравнений реакций

m(исх. смеси) = m(NaNO₃) + m(FeS) = ( n(NaNO₃)×M(NaNO₃) ) + ( n(FeS)×M(FeS) ) = (14 моль × 85 гр/моль) + (10 моль × 88 гр/моль) = 1190 гр + 880 гр = 2070 гр

3) Далее находим объем азота из уравнений реакций:

Vm = 22,4 л/моль            n(N₂) = 7 моль - из уравнений реакций

V(N₂) = Vm × n(N₂) = 22,4 л/моль × 7 моль = 156,8 л

4) Теперь находим объем азота при сгорании 10,0 г данной смеси:

V(N₂) при сг. 10,0 гр = V(N₂) × m(смеси)/m(исх. смеси) = 156,8 л × 10,0 гр / 2070 гр ≈ 156,8 л × 0,0048309 ≈ 0,75748512 л ≈ 0,758 л ≈ 0,76 л

Ответ: V(N₂) при сг. 10,0 гр = 0,76 л

Решено от : $DK954$

Answer 2

Давай разберемся с задачей по химии!

Уравнение реакции сгорания смеси нитрата натрия (NaNO3) и сульфида железа (FeS) выглядит так:

2 NaNO3 + 6 FeS -> 3 Na2SO3 + 4 FeO + N2 + 2 SO2

Это уравнение показывает, что при сгорании смеси нитрата натрия и сульфида железа образуется азот (N2), оксид железа(II) (FeO), сульфит натрия (Na2SO3) и сернистый газ (SO2).

Теперь, чтобы рассчитать объем азота, образующегося при сгорании 10.0 г данной смеси, нам нужно использовать стехиометрию реакции и молярные массы веществ.

1. Найдем количество вещества данной смеси: Молярная масса NaNO3 = 22.99 (Na) + 14.01 (N) + 3 * 16.00 (O) = 85 г/моль Молярная масса FeS = 55.85 (Fe) + 32.06 (S) = 87.91 г/моль

Масса NaNO3 в 10.0 г смеси = (массовая доля NaNO3) * 10.0 г Массовая доля NaNO3 = (молярная масса NaNO3) / (сумма молярных масс NaNO3 и FeS) = 85 г/моль / (85 г/моль + 87.91 г/моль) ≈ 0.491 (около половины смеси) Масса NaNO3 в 10.0 г смеси = 0.491 * 10.0 г ≈ 4.91 г NaNO3

Масса FeS в 10.0 г смеси = 10.0 г - 4.91 г ≈ 5.09 г FeS

2. Теперь найдем количество вещества каждого соединения, используя их молярные массы:

Моль NaNO3 = масса NaNO3 / молярная масса NaNO3 = 4.91 г / 85 г/моль ≈ 0.058 моль NaNO3

Моль FeS = масса FeS / молярная масса FeS = 5.09 г / 87.91 г/моль ≈ 0.058 моль FeS

3. По уравнению реакции видно, что на каждые 2 моля NaNO3 образуется 1 моль N2. Также видно, что количество молей азота будет таким же, как у NaNO3, поскольку оно является реагентом, который образует N2.

Моль N2 = 0.058 моль NaNO3 * (1 моль N2 / 2 моль NaNO3) = 0.029 моль N2

4. Теперь используем идеальный газовый закон (V = nRT/P) для расчета объема азота, зная его количество молей при стандартных условиях (температура 0°C, давление 1 атм):

Объем N2 = количество молей N2 * объем моля газа при стандартных условиях (22.4 л/моль) = 0.029 моль * 22.4 л/моль ≈ 0.65 л

Итак, при сгорании 10.0 г данной смеси образуется примерно 0.65 л азота.