(продолжение) Часть ll Параграф 17 ГДЗ Рабочая тетрадь Габриелян Остроумов 9 класс (Химия)
- Запишите молекулярные и ионные уравнения реакций распознавания растворов солей аммония: а) хлорида; б) сульфата; в) фосфата.
- Используя дополнительные источники информации, расположите азотные удобрения в порядке возрастания в них массовой доли азота.
а) чилийская селитра $$M(\ ) = \quad w(\mathrm{N}) =$$
б) кальциевая селитра $$M(\ ) = \quad w(\mathrm{N}) =$$
в) сульфат аммония $$M(\ ) = \quad w(\mathrm{N}) =$$
г) гидрофосфат аммония $$M(\ ) = \quad w(\mathrm{N}) =$$
д) нитрат аммония $$M(\ ) = \quad w(\mathrm{N}) =$$ - Найдите объём аммиака (н. у.) и массу 80%-ного раствора азотной кислоты, необходимых для получения 320 кг аммиачной селитры $$\mathrm{NH_4NO_3}$$.
- Дополните схему реакции. Расставьте коэффициенты с помощью метода электронного баланса.
$$\mathrm{NH_4NO_3 + MnO_2 \rightarrow Mn(NO_3)_2 + N_2 + NH_3 + \_\_\_\_\_\_}$$
1. Для распознавания солей аммония используем качественные реакции на анионы.
а) Для хлорида:
$$NH_4Cl + AgNO_3 = AgCl\downarrow + NH_4NO_3$$
Полное ионное уравнение:
$$NH_4^+ + Cl^- + Ag^+ + NO_3^- = AgCl\downarrow + NH_4^+ + NO_3^-$$
Сокращённое ионное уравнение:
$$Ag^+ + Cl^- = AgCl\downarrow$$
б) Для сульфата:
$$\left(NH_4\right)_2SO_4 + BaCl_2 = BaSO_4\downarrow + 2NH_4Cl$$
Полное ионное уравнение:
$$2NH_4^+ + SO_4^{2-} + Ba^{2+} + 2Cl^- = BaSO_4\downarrow + 2NH_4^+ + 2Cl^-$$
Сокращённое ионное уравнение:
$$Ba^{2+} + SO_4^{2-} = BaSO_4\downarrow$$
в) Для фосфата:
$$\left(NH_4\right)_3PO_4 + 3AgNO_3 = Ag_3PO_4\downarrow + 3NH_4NO_3$$
Полное ионное уравнение:
$$3NH_4^+ + PO_4^{3-} + 3Ag^+ + 3NO_3^- = Ag_3PO_4\downarrow + 3NH_4^+ + 3NO_3^-$$
Сокращённое ионное уравнение:
$$PO_4^{3-} + 3Ag^+ = Ag_3PO_4\downarrow$$
2. Найдём массовую долю азота в каждом удобрении.
а) Чилийская селитра $$NaNO_3$$:
$$M_r(NaNO_3)=23+14+3\cdot 16=85$$
$$\omega(N)=\frac{14}{85}\cdot 100\%=16{,}5\%$$
б) Кальциевая селитра $$Ca(NO_3)_2$$:
$$M_r\left(Ca(NO_3)_2\right)=40+2\cdot(14+3\cdot 16)=164$$
$$\omega(N)=\frac{28}{164}\cdot 100\%=17\%$$
в) Сульфат аммония $$\left(NH_4\right)_2SO_4$$:
$$M_r\left(\left(NH_4\right)_2SO_4\right)=2\cdot(14+4\cdot 1)+32+4\cdot 16=132$$
$$\omega(N)=\frac{28}{132}\cdot 100\%=21{,}2\%$$
г) Гидрофосфат аммония $$\left(NH_4\right)_2HPO_4$$:
$$M_r\left(\left(NH_4\right)_2HPO_4\right)=2\cdot(14+4\cdot 1)+1+31+4\cdot 16=132$$
$$\omega(N)=\frac{28}{132}\cdot 100\%=21{,}2\%$$
д) Нитрат аммония $$NH_4NO_3$$:
$$M_r(NH_4NO_3)=14+4\cdot 1+14+3\cdot 16=80$$
$$\omega(N)=\frac{28}{80}\cdot 100\%=35\%$$
По возрастанию массовой доли азота:
$$NaNO_3,\ Ca(NO_3)_2,\ \left(NH_4\right)_2SO_4,\ \left(NH_4\right)_2HPO_4,\ NH_4NO_3$$
3. Разложение аммиачной селитры:
$$NH_4NO_3 \rightarrow NH_3 + HNO_3$$
Найдём количество вещества соли:
$$n(NH_4NO_3)=\frac{m}{M}=\frac{320000}{80}=4000\ \text{моль}$$
По уравнению реакции:
$$n(NH_3)=n(HNO_3)=4000\ \text{моль}$$
Объём аммиака при н. у.:
$$V(NH_3)=n\cdot V_m=4000\cdot 22{,}4=89600\ \text{л}$$
Масса чистой азотной кислоты:
$$m(HNO_3)=n\cdot M=4000\cdot 63=252000\ \text{г}=252\ \text{кг}$$
Масса 80%-ного раствора:
$$m(\text{р-ра }HNO_3)=\frac{252}{0{,}8}=315\ \text{кг}$$
4. Дополняем схему и уравниваем реакцию методом электронного баланса:
$$6NH_4NO_3 + 3MnO_2 \rightarrow 3Mn(NO_3)_2 + N_2 + 4NH_3 + 6H_2O$$
Степени окисления:
$$Mn^{+4} + 2e^- \rightarrow Mn^{+2}$$
$$2N^{-3} — 6e^- \rightarrow N_2^0$$
Восстановитель — $$NH_4NO_3$$, окислитель — $$MnO_2$$.
Ответ
1) $$Ag^+ + Cl^- = AgCl\downarrow$$; $$Ba^{2+} + SO_4^{2-} = BaSO_4\downarrow$$; $$PO_4^{3-} + 3Ag^+ = Ag_3PO_4\downarrow$$.
2) $$NaNO_3,\ Ca(NO_3)_2,\ \left(NH_4\right)_2SO_4,\ \left(NH_4\right)_2HPO_4,\ NH_4NO_3$$.
3) $$V(NH_3)=89600\ \text{л},\ m(\text{80%-ного раствора }HNO_3)=315\ \text{кг}$$.
4) $$6NH_4NO_3 + 3MnO_2 \rightarrow 3Mn(NO_3)_2 + N_2 + 4NH_3 + 6H_2O$$.