Для решения этой задачи необходимо сначала определить количество вещества аммиака (NH3), которое можно получить из 60 г хлорида аммония (NH4Cl), используя уравнение реакции:
NH4Cl → NH3 + HCl
Масса молярная NH4Cl = 53,49 г/моль
Масса молярная NH3 = 17,03 г/моль
Количество вещества NH4Cl = масса / молярная масса = 60 г / 53,49 г/моль = 1,122 моль
Таким образом, из 1,122 моль NH4Cl можно получить 1,122 моль NH3.
Далее, используя уравнения реакций, можно определить массу вещества, которое необходимо добавить к раствору, чтобы получить 22,4 л азота (н.у.):
a) Ca(NO3)2 → 2NO2 + O2 + CaCl2
Масса молярная Ca(NO3)2 = 164,09 г/моль
Количество вещества NO2 = 1,122 моль
Количество вещества Ca(NO3)2 = 0,561 моль (т.к. для образования 1 моля NO2 необходимо 0,5 моля Ca(NO3)2)
Масса Ca(NO3)2 = количество вещества x молярная масса = 0,561 моль x 164,09 г/моль = 91,97 г
б) NaNO2 → N2 + Na2O
Масса молярная NaNO2 = 69,00 г/моль
Количество вещества N2 = 1,122 моль
Количество вещества NaNO2 = 2,244 моль (т.к. для образования 1 моля N2 необходимо 2 моля NaNO2)
Масса NaNO2 = количество вещества x молярная масса = 2,244 моль x 69,00 г/моль = 154,68 г
в) Li3N2 → 2N2 + 3LiCl
Масса молярная Li3N2 = 34,82 г/моль
Количество вещества N2 = 1,122 моль
Количество вещества Li3N2 = 0,561 моль (т.к. для образования 1 моля N2 необходимо 0,5 моля Li3N2)
Масса Li3N2 = количество вещества x молярная масса = 0,561 моль x 34,82 г/моль = 19,54 г
г) KNO2 → N2 + K2O
Масса молярная KNO2 = 85,10 г/моль
Количество вещества N2 = 1,122 моль
Количество вещества KNO2 = 0,561 моль (т.к. для образования 1 моля N2 необходимо 0,5 моля KNO2)
Масса KNO2 = количество вещества x молярная масса = 0,561 моль x 85,10 г/моль = 47,82 г
д) Mg(N3)2 → 3N2 + MgCl2
Масса молярная Mg(N3)2 = 148,30 г/моль
Количество вещества N2 = 1,122 моль
Количество вещества Mg(N3)2 = 0,374 моль (т.к. для образования 1 моля N2 необходимо 0,333 моля Mg(N3)2)
Масса Mg(N3)2 = количество вещества x молярная масса = 0,374 моль x 148,30 г/моль = 55,49 г
Таким образом, чтобы получить 22,4 л азота (н.у.) из 60 г хлорида аммония, необходимо добавить:
а) 91,97 г Ca(NO3)2
б) 154,68 г NaNO2
в) 19,54 г Li3N2
г) 47,82 г KNO2
д) 55,49 г Mg(N3)2