Массовая доля азота в смеси сульфата аммония и хлорида аммония равна 24,8 %. Чему равна массовая доля сульфата аммония в этой смеси?
от

1 Ответ

Дано:  
- Массовая доля азота в смеси = 24,8 %  

Найти:  
- Массовую долю сульфата аммония в этой смеси.  

Решение:  

1. Обозначим массу сульфата аммония как m1, а массу хлорида аммония как m2.  
   Тогда общая масса смеси:  
   m = m1 + m2  

2. Рассмотрим состав веществ:  
   - Сульфат аммония (NH4)2SO4:  
     М(N) = 14 г/моль  
     М(H) = 1 г/моль  
     М(S) = 32 г/моль  
     М(O) = 16 г/моль  
     
     М(сульфат аммония) = 2 * 14 + 8 * 1 + 32 + 4 * 16  
                       = 28 + 8 + 32 + 64  
                       = 132 г/моль  
   
   В одном моле сульфата аммония содержится 2 моль азота.  
   Тогда масса азота в сульфате аммония:  
   Масса N в (NH4)2SO4 = 2 * 14 = 28 г  

   - Хлорид аммония NH4Cl:  
     М(NH4Cl) = 14 + 35,5 = 49,5 г/моль  
     
     В одном моле хлорида аммония также содержится 1 моль азота.  
     Масса N в NH4Cl = 14 г  

3. Теперь запишем уравнение для массовой доли азота в смеси:  
   Массовая доля азота = (масса азота в (NH4)2SO4 + масса азота в NH4Cl) / (m1 + m2) * 100%  

   Подставим массы:  
   Массовая доля азота = ( (28 / 132) * m1 + (14 / 49,5) * m2 ) / (m1 + m2) * 100%  

4. Упростим уравнение:  
   Пусть x = массовая доля сульфата аммония. Тогда масса сульфата аммония (m1) = x * m, масса хлорида аммония (m2) = (1 - x) * m.  

   Подставляем и упрощаем:  
   24,8 = ((28 / 132) * (x * m) + (14 / 49,5) * ((1 - x) * m)) / m * 100%  

   Упрощаем:  
   0,248 = (28 / 132) * x + (14 / 49,5) * (1 - x)  

5. Умножим обе стороны на 100:  
   24,8 = (28 / 132) * 100 * x + (14 / 49,5) * 100 * (1 - x)  

   Упрощаем:  
   24,8 = (21,21) * x + (28,29) * (1 - x)  

6. Раскроем скобки:  
   24,8 = 21,21x + 28,29 - 28,29x  
   24,8 = -7,08x + 28,29  

7. Переносим все в одну сторону:  
   7,08x = 28,29 - 24,8  
   7,08x = 3,49  
   x = 3,49 / 7,08 ≈ 0,493  

8. Переводим в проценты:  
   Массовая доля сульфата аммония = 0,493 * 100% ≈ 49,3 %  

Ответ:  
Таким образом, массовая доля сульфата аммония в смеси составляет примерно 49,3 %.
от