Номер 1522, страница 240 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

1522. *Массовая доля азота в составе минерального удобрения «Сульфат аммония» равна 20,6 %. Рассчитайте массовую долю примесей в этом удобрении.

Дано:

Минеральное удобрение: «Сульфат аммония»

Массовая доля азота в удобрении, $\omega_{практ}(N) = 20,6 \% = 0,206$

Найти:

Массовую долю примесей, $\omega_{примесей}$ - ?

Решение:

1. Для решения задачи необходимо сравнить практическую массовую долю азота в удобрении с теоретической массовой долей азота в чистом сульфате аммония. Химическая формула сульфата аммония — $(NH_4)_2SO_4$.

2. Рассчитаем относительную молекулярную массу чистого сульфата аммония $M_r((NH_4)_2SO_4)$, используя округленные значения относительных атомных масс элементов: $A_r(N) = 14$, $A_r(H) = 1$, $A_r(S) = 32$, $A_r(O) = 16$.

$M_r((NH_4)_2SO_4) = 2 \times (A_r(N) + 4 \times A_r(H)) + A_r(S) + 4 \times A_r(O) = 2 \times (14 + 4 \times 1) + 32 + 4 \times 16 = 2 \times 18 + 32 + 64 = 132$.

3. Рассчитаем теоретическую массовую долю азота ($\omega_{теор}(N)$) в чистом сульфате аммония. Молекула $(NH_4)_2SO_4$ содержит 2 атома азота.

$\omega_{теор}(N) = \frac{2 \times A_r(N)}{M_r((NH_4)_2SO_4)} = \frac{2 \times 14}{132} = \frac{28}{132} \approx 0,2121$ или $21,21 \%$.

4. Зная, что массовая доля азота в образце удобрения составляет 20,6 %, мы можем найти массовую долю чистого сульфата аммония в этом удобрении. Практическая массовая доля азота равна произведению массовой доли чистого вещества на теоретическую массовую долю азота в нем:

$\omega_{практ}(N) = \omega((NH_4)_2SO_4) \times \omega_{теор}(N)$

Выразим из формулы массовую долю чистого сульфата аммония:

$\omega((NH_4)_2SO_4) = \frac{\omega_{практ}(N)}{\omega_{теор}(N)} = \frac{0,206}{0,2121} \approx 0,9712$ или $97,12 \%$.

5. Общая масса удобрения принимается за 100 %. Она складывается из массы чистого сульфата аммония и массы примесей. Следовательно, массовая доля примесей равна:

$\omega_{примесей} = 100\% - \omega((NH_4)_2SO_4) = 100\% - 97,12\% = 2,88\%$.

Округляя до десятых, как в исходных данных, получаем $2,9\%$.

Ответ: массовая доля примесей в удобрении составляет $2,88\%$ (или $\approx 2,9\%$).