Химия
8 класс
Вопрос
Какую массу $KClO_{3}$ следует взять для получения кислорода необходимого для реакции каталитического окисления аммиака, образующегося при нагревании раствора $(NH_{4})_{2}SO_{4}$ массой 500 г ($\omega = 13,2$ %) и $Ca(OH)_{2}$ массой 100 г, содержащий примесь карбоната кальция ($\omega = 3,5$ %).
Ответ
1) $2KClO_{3} = 2KCl + 3O_{2} \uparrow$
2) $4NH_{3} + 5O_{2} = 4NO \uparrow + 6H_{2}O$
3) $(NH_{4})_{2}SO_{4} + Ca(OH)_{2} = CaSO_{4} + 2NH_{3} \uparrow + 2H_{2}O$
$M(KClO_{3}) = 122,5 г/моль; M((NH_{4})_{2}SO_{4}) = 132 г/моль; M(Ca(OH)_{2}) =74 г/моль$.
Из условия задачи следует, что масса сульфата аммония в растворе составит $500 \frac{13,2}{100} = 66 г$ или $\frac{66}{132} = 0,5 моль$. Масса гидроксида кальция составит $96,5 \frac{100}{100} = 96,5 г$ или $\frac{96,5}{74} = 1,3 моль$.
Из уравнения реакции (3) следует, что 1 моль $(NH_{4})_{2}SO_{4} \rightarrow 2 моль NH_{3}$, поэтому образуется аммиака $2 \cdot 0,5 = 1 моль$. Из уравнения реакции (2) следует: 1 моль $NH_{3} \rightarrow \frac{5}{4} моль O_{2}$; а из уравнения реакции (1) 2 моль $KClO_{3} \rightarrow 3 моль O_{2}$. Тогда для получения $\frac{5}{4}$ моль $O_{2}$ потребуется $KClO_{3}$ $\frac{5}{6}$ моль или $5 \frac{122,5}{6} = 103 г$.