Решение задачи
-
Запишем уравнение реакции:
$$NH_4NO_3 + NaOH \rightarrow NH_3 \uparrow + NaNO_3 + H_2O$$
-
Найдем массу чистого нитрата аммония в 158 г 10%-ного раствора:
$$m(NH_4NO_3) = 158 \cdot 0.1 = 15.8 \text{ г}$$
-
Найдем количество вещества нитрата аммония:
$$M(NH_4NO_3) = 14 + 4 + 14 + 3 \cdot 16 = 80 \text{ г/моль}$$
$$n(NH_4NO_3) = \frac{15.8}{80} = 0.1975 \text{ моль}$$
-
По уравнению реакции, количество вещества аммиака равно количеству вещества нитрата аммония:
$$n(NH_3) = n(NH_4NO_3) = 0.1975 \text{ моль}$$
-
Найдем объем аммиака, выделившегося при нормальных условиях:
$$V(NH_3) = n(NH_3) \cdot V_m = 0.1975 \cdot 22.4 = 4.424 \text{ л}$$
-
По уравнению реакции, количество вещества гидроксида натрия равно количеству вещества нитрата аммония:
$$n(NaOH) = n(NH_4NO_3) = 0.1975 \text{ моль}$$
-
Найдем массу гидроксида натрия:
$$M(NaOH) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль}$$
$$m(NaOH) = n(NaOH) \cdot M(NaOH) = 0.1975 \cdot 40 = 7.9 \text{ г}$$
-
Найдем массу 20%-ного раствора щелочи, необходимого для реакции:
$$m(\text{раствора } NaOH) = \frac{m(NaOH)}{w(NaOH)} = \frac{7.9}{0.2} = 39.5 \text{ г}$$
Ответ: Объем аммиака = 4.424 л, масса 20%-ного раствора щелочи = 39.5 г