в исх. р-ре содержится (15*0.0945)/63 = 0.0225 моль HNO3, с кот-й по р-ии HNO3 + NH3 = NH4NO3 прореагирует 0.0225 моль NH3 массой 17*0.0225 = 0.3825 г и образуется 0.0225 моль NH4NO3;
т.о. в полученном р-ре массой 15+0.3825 = 15.3825 г содержалось бы 0.0225 моль NH4NO3 (даже без учета возможного изб. NH3) и массовая доля атомов N составила бы (28*0.0225)/15.3825 = 0.041 или 4.1%, что больше, чем по условию - значит не вся HNO3 вступила в р-ию;
пусть x моль HNO3 прореагировало с x моль NH3 массой 17*x г и образовалось соотв. x моль NH4NO3, в кот-й содержится N массой 28*x г;
т.о. в полученном р-ре массой 15+17*x г будет содержаться суммарно 14*(0.0225-x) г атомов N в непрореаг. кол-е HNO3 плюс 28*x г атомов N в NH4NO3;
тогда по условию, (14*(0.0225-x)+28*x)/(15+17*x) = 0.035, откуда x = 0.0157 моль;
массовая доля HNO3 в р-ре составит (63*(0.0225-0.0157))/(15+17*0.0157) = 0.0281 или 2.81% (ответ в условии неправильный);
массовая доля NH4NO3 составит (80*0.0157)/(15+17*0.0157) = 0.0823 или 8.23% (похоже в ответе пропущены цифры на месте десятых).
Пусть масса СО2 = х г, Масса N2 = у г.
Массовые доли их равны.
х/(х+у) = у/(х+у)
х=у - первое уравнение.
n(CO2) = m(CO2)/M(CO2) = x/44
n(N2) = y/28
V(CO2) = n(CO2)*Vm = x/44 *22,4
V(N2) = y/28 *22,4
Общий объем этой смеси равен 4,032. Составляем второе уравнение:
x/44 *22,4 + y/28 *22,4 = 4,032
Получили систему:
х=у
x/44 *22,4 + y/28 *22,4 = 4,032
Решаем ее. Согласно первому уравнению вместо у можно просто ставить х.
x/44 *22,4 + х/28 *22,4 = 4,032
x/44 + х/28 = 4,032/22,4
x/44 + х/28 =0,18
28х + 44х = 0,18*44*28
72х = 221,76
х = 3,08
m(CO2) = 3,08 г, n(CO2) = 3,08/44 = 0,07 моль, V(CO2) = 0,07*22,4 = 1,568 л, фи(СО2) = 1,568/4,032 = 0,39
m(N2) = 3,08 г, n(N2) = 3,08/28 = 0,11 моль, V(N2) = 0,11*22,4 = 2,464 л, фи(N2) = 2,464/4,032 = 0,61.
(Проверка: V(CO2)+V(N2) = 1,568 + 2,464 = 4,032. Решение верное)
Вторая часть.
Возможные реакции СО2 с гидроксидом натрия:
CO2 + NaOH = NAHCO3
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
m(NaOH) = m(p-paNaOH)*W(NaOH) = 20*0,28 = 5,6 г
n(NaOH) = m(NaOH)/M(NaOH) = 5,6/40 = 0,14 моль
V(CO2) = V(смеси)* фи(СО2) = 2*0,39 = 0,78 л
n(CO2) = V(CO2)/Vm = 0,78/22,4 = 0,035 моль.
n(NaOH):n(CO2) = 0,14:0,035 = 4:1 (поделили обе цифры соотношения на меньший член, т.е. на 0,035).
Имеем избыток гидроксида натрия. Значит будет проходить вторая реакция
CO2 + 2NaOH = Na2CO3 + H2O
Продукт реакции - карбонат натрия Na2CO3.
Объяснение:
Сначала определим, вся ли HNO3 прореагировала:
в исх. р-ре содержится (15*0.0945)/63 = 0.0225 моль HNO3, с кот-й по р-ии HNO3 + NH3 = NH4NO3 прореагирует 0.0225 моль NH3 массой 17*0.0225 = 0.3825 г и образуется 0.0225 моль NH4NO3;
т.о. в полученном р-ре массой 15+0.3825 = 15.3825 г содержалось бы 0.0225 моль NH4NO3 (даже без учета возможного изб. NH3) и массовая доля атомов N составила бы (28*0.0225)/15.3825 = 0.041 или 4.1%, что больше, чем по условию - значит не вся HNO3 вступила в р-ию;
пусть x моль HNO3 прореагировало с x моль NH3 массой 17*x г и образовалось соотв. x моль NH4NO3, в кот-й содержится N массой 28*x г;
т.о. в полученном р-ре массой 15+17*x г будет содержаться суммарно 14*(0.0225-x) г атомов N в непрореаг. кол-е HNO3 плюс 28*x г атомов N в NH4NO3;
тогда по условию, (14*(0.0225-x)+28*x)/(15+17*x) = 0.035, откуда x = 0.0157 моль;
массовая доля HNO3 в р-ре составит (63*(0.0225-0.0157))/(15+17*0.0157) = 0.0281 или 2.81% (ответ в условии неправильный);
массовая доля NH4NO3 составит (80*0.0157)/(15+17*0.0157) = 0.0823 или 8.23% (похоже в ответе пропущены цифры на месте десятых).