Задача (а) Вычислите объем выделяемого газа с резким запахом, полученного при обнаружении катиона аммония в растворе нитрата аммония, если для этого потребовалось 250 мл гидроксида калия, плотностью 2,044г/мл и с массовой долей 80%.

(6) Вычислите выход продукта 0,044л аммиака.

(a)
Для реакции обнаружения катиона аммония в растворе нитрата аммония используется гидроксид калия:

NH4+ + KOH → NH3 + H2O + K+

Уравнение реакции показывает, что один моль аммония приводит к образованию одного моля аммиака. Таким образом, объем выделяемого газа будет равен объему гидроксида калия, который был использован для реакции.

Объем гидроксида калия: 250 мл = 0,25 л

Масса гидроксида калия: 0,25 л * 2,044 г/мл = 0,511 г

Массовая доля KOH в растворе: 80%

Масса KOH в растворе: 0,511 г * 0,8 = 0,409 г

Мольная масса KOH: 56,11 г/моль

Количество молей KOH: 0,409 г / 56,11 г/моль = 0,0073 моль

Количество молей NH4+: 0,0073 моль

Количество молей NH3: 0,0073 моль

Объем NH3: 0,0073 моль * 24,45 л/моль = 0,178 л

Ответ: объем выделяемого газа с резким запахом составляет 0,178 л.

(b)
Выход продукта можно рассчитать, зная количество молей аммиака и количество молей исходного вещества, которое было использовано для реакции.

Количество молей NH3: 0,044 л / 24,45 л/моль = 0,0018 моль

Количество молей NH4+: 0,0018 моль

Количество молей исходного вещества (NH4NO3): 0,0018 моль

Масса NH4NO3: 0,0018 моль * 80,04 г/моль = 0,144 г

Выход продукта: (масса продукта / масса исходного вещества) * 100%

Выход продукта: (0,044 л * 0,82 г/л) / 0,144 г * 100% = 25,9%

Ответ: выход продукта составляет 25,9%.