Question

Помогите с химией, пожалуйста! Вычислите объем аммиака, который можно получить при взаимодействии 37 г гидроксида кальция с 15 г сульфата аммония, если выход продукта 75%.

Answer 1

Решение:

n (Ca(OH)2) = 37 г / 74 г/моль = 0,5 моль - избыток

n ((NH4)2SO4) = 15 г / 132 г/моль = 0,1 моль - недостаток

Реш.по недостатку:

Ca(OH)2 + (NH4)2SO4 = CaSO4 + 2NH3 + 2H2O

n (NH3) / n ((NH4)2SO4)= 2/1 => n (NH3)= 0,1 моль * 2 моль = 0,2 моль

V (NH3) = 0,2 моль * 22,4 л/моль = 4,48 л

V (NH3)практ = 4,48 л * 0,75 = 3,36 л - ОТВЕТ

Answer 2

Для решения данной задачи сначала определим, какая из реакций будет происходить между гидроксидом кальция (Ca(OH)2) и сульфатом аммония ((NH4)2SO4):

Ca(OH)2 + (NH4)2SO4 → CaSO4 + 2NH3 + 2H2O

Из уравнения реакции видно, что при взаимодействии 1 моль Ca(OH)2 с 1 молью (NH4)2SO4 образуется 2 моль аммиака (NH3). Но нам даны массы веществ, поэтому для начала нужно определить количество веществ в реакции.

1. Рассчитаем количество вещества в гидроксиде кальция:

Молярная масса Ca(OH)2 = 40,08 г/моль (мольная масса кальция) + 2 * 16,00 г/моль (мольная масса кислорода) + 2 * 1,01 г/моль (мольная масса водорода) ≈ 74,10 г/моль

Количество вещества гидроксида кальция (n1) = масса / молярная масса = 37 г / 74,10 г/моль ≈ 0,499 моль

2. Рассчитаем количество вещества сульфата аммония:

Молярная масса (NH4)2SO4 = 2 * 14,01 г/моль (мольная масса азота) + 4 * 1,01 г/моль (мольная масса водорода) + 32,06 г/моль (мольная масса серы) + 16,00 г/моль (мольная масса кислорода) ≈ 132,14 г/моль

Количество вещества сульфата аммония (n2) = масса / молярная масса = 15 г / 132,14 г/моль ≈ 0,1136 моль

3. Теперь найдем количество аммиака, которое можно получить, исходя из соотношения реакции:

Из уравнения реакции видно, что 1 моль Ca(OH)2 даёт 2 моля NH3, а у нас есть 0,499 моль Ca(OH)2, поэтому количество аммиака будет:

Количество аммиака (NH3) = 2 * 0,499 моль ≈ 0,998 моль

4. Теперь учтем выход продукта:

Выход продукта составляет 75%. Это означает, что только 75% от расчетного количества аммиака будет образовано:

Объем аммиака = 0,998 моль * 0,75 ≈ 0,7485 моль

5. Наконец, рассчитаем объем аммиака:

Объем аммиака = количество аммиака * молярный объем газа при стандартных условиях (приблизительно 22,4 л/моль)

Объем аммиака ≈ 0,7485 моль * 22,4 л/моль ≈ 16,77 л

Таким образом, объем аммиака, который можно получить при взаимодействии 37 г гидроксида кальция с 15 г сульфата аммония при 75% выходе продукта, составит приблизительно 16,77 л.