5. Вычислите объём аммиака (н. у.), который выделится при взаимодействии 890 г нитрата аммония, содержащего 20% примесей, с раствором гидроксида натрия. Сколько граммов 20%-го раствора щёлочи потребуется для реакции?

Решение:

1. Найдем массу чистого нитрата аммония (NH₄NO₃):
   Масса примесей = 890 г × 0.20 = 178 г.
   Масса NH₄NO₃ = 890 г - 178 г = 712 г.
2. Найдем количество вещества нитрата аммония (NH₄NO₃):
   Молярная масса NH₄NO₃ = 14 + 4×1 + 14 + 3×16 = 80 г/моль.
   \[
   u(NH_4NO_3) = \frac{m}{M} = \frac{712 \text{ г}}{80 \text{ г/моль}} = 8.9 \text{ моль} \]
3. Составим уравнение реакции:
   NH₄NO₃ + NaOH → NaNO₃ + NH₃↑ + H₂O
4. Найдем объем аммиака (NH₃), который выделится:
   Из уравнения реакции следует, что 1 моль NH₄NO₃ дает 1 моль NH₃. Следовательно, 8.9 моль NH₄NO₃ дадут 8.9 моль NH₃.
   \[ V(NH_3) =
   u \times V_m = 8.9 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 199.36 \text{ л} \]
5. Найдем массу гидроксида натрия (NaOH), необходимого для реакции:
   Из уравнения реакции следует, что 1 моль NH₄NO₃ реагирует с 1 моль NaOH. Следовательно, нам потребуется 8.9 моль NaOH.
   Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
   \[ m(NaOH) =
   u \times M = 8.9 \text{ моль} \times 40 \text{ г/моль} = 356 \text{ г} \]
6. Найдем массу 20%-го раствора гидроксида натрия:
   Масса раствора = \[ \frac{m(\text{вещества})}{\text{массовая доля}} = \frac{356 \text{ г}}{0.20} = 1780 \text{ г} \]

Ответ: Выделится 199.36 л аммиака. Потребуется 1780 г 20%-го раствора гидроксида натрия.