Какой объем аммиака можно получить, если для его синтеза использовать водород, выделяющийся при взаимодействии 8,1 г алюминия с 200 мл раствора с плотностью 1,3 г/мл и массовой долей гидроксида натрия 20%.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи необходимо сначала вычислить количество выделившегося водорода, а затем по расходу водорода определить объем полученного аммиака.

Вычислим количество водорода, выделяющегося при взаимодействии 8,1 г алюминия с гидроксидом натрия:
2Al + 6NaOH -> 2Na_3AlO_3 + 3H_2.

Молярная масса Al = 27 г/моль, NaOH = 40 г/моль, H_2 = 2 г/моль.
Масса NaOH в растворе:
m(NaOH) = \rho \cdot V = 1,3 г/мл \cdot 200 мл = 260 г.
Количество молей NaOH:
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 260 г / 40 г/моль = 6,5 моль.

Так как в реакции 2 моля NaOH соответствуют 3 молям H_2, то количество молей выделившегося водорода равно:
n(H_2) = 6,5 моль NaOH \cdot (3 моль H_2 / 2 моль NaOH) = 9,75 моль.

Масса выделившегося водорода:
m(H_2) = n(H_2) \cdot M(H_2) = 9,75 моль \cdot 2 г/моль = 19,5 г.

Определим объем аммиака, образовавшегося при синтезе аммиака из водорода:
3H_2 + N_2 -> 2NH_3.

Масса аммиака равна массе водорода:
m(NH_3) = m(H_2) = 19,5 г.

Так как молярная масса аммиака NH_3 равна 17 г/моль, то количество молей аммиака:
n(NH_3) = m(NH_3) / M(NH_3) = 19,5 г / 17 г/моль = 1,15 моль.

Объем аммиака при н.у.:
V(NH_3) = n(NH_3) \cdot 22,4 л/моль = 1,15 моль \cdot 22,4 л/моль = 25,84 л.

Итак, объем аммиака, полученного при реакции с водородом, равен 25,84 л.