дано:
объем аммиака (н. у.) = 23,58 дм3
объемная доля примесей = 10 %
масса меди = 1,22 г
найти: объем газа, выделившегося при реакции.
решение:
1. Сначала найдем объем чистого аммиака. Объем примесей составляет 10 %, значит объем чистого аммиака составляет 90 % от общего объема:
V(чистого аммиака) = V(аммиака) * (1 - 0,1) = 23,58 дм3 * 0,9 = 21,222 дм3
2. Переведем объем чистого аммиака в моль. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 дм3:
количество молей NH3 = V(чистого аммиака) / 22,4 дм3/моль
количество молей NH3 = 21,222 дм3 / 22,4 дм3/моль ≈ 0,948 моль
3. Реакция между аммиаком и азотной кислотой имеет вид:
NH3 + HNO3 → NH4NO3
4. В результате взаимодействия с медью образуется газообразный водород:
Cu + 2 HNO3 → Cu(NO3)2 + H2
5. Найдем количество молей меди:
молярная масса Cu = 63,5 г/моль
количество молей Cu = масса Cu / молярная масса Cu
количество молей Cu = 1,22 г / 63,5 г/моль ≈ 0,0192 моль
6. Из уравнения реакции видно, что 1 моль меди реагирует с 2 молями HNO3 для образования 1 моля H2. Следовательно, количество молей водорода, образующегося в реакции:
количество молей H2 = 0,0192 моль (Cu) * (1 моль H2 / 1 моль Cu) = 0,0192 моль
7. Теперь найдем объем выделившегося газа (H2) при нормальных условиях:
V(H2) = количество молей H2 * 22,4 дм3/моль
V(H2) = 0,0192 моль * 22,4 дм3/моль ≈ 0,430 дм3
ответ: объем выделившегося газа составляет примерно 0,430 дм3.