Номер 1058, страница 168 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1058. Смесь хлорида натрия и хлорида аммония массой 22,6 г нагрели до 300 °С. После нагревания масса твёрдого остатка составила 15,1 г. Рассчитайте массовую долю хлорида аммония в исходной смеси.

Дано:

$m(\text{смеси NaCl и NH}_4\text{Cl}) = 22,6 \text{ г}$

$m(\text{твёрдого остатка}) = 15,1 \text{ г}$

Найти:

$ω(\text{NH}_4\text{Cl}) - ?$

Решение:

Исходная смесь состоит из хлорида натрия ($NaCl$) и хлорида аммония ($NH_4Cl$). При нагревании смеси до 300 °C происходят следующие процессы:

1. Хлорид натрия ($NaCl$) является термически устойчивым соединением с высокой температурой плавления (801 °C) и кипения (1413 °C). При 300 °C он не разлагается и остается в твёрдом состоянии.

2. Хлорид аммония ($NH_4Cl$) при нагревании подвергается термической диссоциации (разложению) на газообразные аммиак ($NH_3$) и хлороводород ($HCl$):

$NH_4Cl_{\text{(тв)}} \xrightarrow{t^\circ} NH_{3\text{(г)}} \uparrow + HCl_{\text{(г)}} \uparrow$

Поскольку аммиак и хлороводород являются газами, они улетучиваются, что приводит к уменьшению общей массы. Твёрдый остаток после нагревания состоит только из хлорида натрия, который не изменился.

Следовательно, масса твёрдого остатка — это масса хлорида натрия в исходной смеси:

$m(NaCl) = 15,1 \text{ г}$

Разница между массой исходной смеси и массой твёрдого остатка равна массе хлорида аммония, который разложился и улетучился:

$m(NH_4Cl) = m(\text{смеси}) - m(\text{твёрдого остатка})$

$m(NH_4Cl) = 22,6 \text{ г} - 15,1 \text{ г} = 7,5 \text{ г}$

Теперь рассчитаем массовую долю ($ω$) хлорида аммония в исходной смеси по формуле:

$ω(X) = \frac{m(X)}{m(\text{смеси})}$

$ω(NH_4Cl) = \frac{m(NH_4Cl)}{m(\text{смеси})} = \frac{7,5 \text{ г}}{22,6 \text{ г}} \approx 0,33186$

Для выражения ответа в процентах, умножим полученное значение на 100%:

$ω(NH_4Cl) \approx 0,33186 \cdot 100\% \approx 33,19\%$

Ответ: массовая доля хлорида аммония в исходной смеси составляет 33,19%.