Ур-е р-ии: N2 + 3H2 = 2NH3;
по условию, водород взят в избытке и теоретически из 1 моль N2 должно получиться 2 моль NH3;
отн. плотность исх. смеси по H2 = M смеси/2 = (28+2*4)/(1+4)/2 = 3.6;
отн. плотность полученной смеси = 3.6+3.6*0.12 = 4.032, M полученной смеси = 4.032*2 = 8.064 г/моль;
пусть в р-ию вступило x моль N2, 3*x моль H2 и образовалось 2*x моль NH3;
т.о. в полученной смеси 1-x моль N2 массой 28*(1-x) г, 4-3*x моль H2 массой 2*(4-3*x) г и 17*2*x = 34*x г NH3;
сумм. кол-о в-ва = 1-x+4-3*x+2*x = 5-2*x моль;
т.о. 28*(1-x)+2*(4-3*x)+34*x/(5-2*x) = 8.064, откуда x = 0.268 моль;
выход NH3 = (2*0.268)/2 = 0.268 или 26.8%.
Нитрат лития разлагается не так, как др. щелочные металлы, а по ур-ю: 1) 2LiNO3 = Li2O + 2NO2 + 0.5O2;
ост. щелочные металлы разл. по р-ии:
2) MeNO3 = MeNO2 + 0.5O2;
нитрат алюминия разлагается по р-ии:
3) 2Al(NO3)3 = Al2O3 + 6NO2 + 1.5O2;
в прис. O2 в р-ре NaOH из NO2 обр-я нитрат натрия, а не смесь нитрита и нитрата:
4) 2NaOH + 2NO2 + 0.5O2 = 2NaNO3 + H2O;
мольное соотношение NO2 и O2, образующихся при разложении Al(NO3)3 такое же, что и при образовании NaNO3 из р-ра NaOH;
то же относится к р-ии разложения LiNO3;
т.о. предварительный вывод - в смеси, помимо Al(NO3)3, содержится нитрат 1 из щелочных металлов, кроме лития;
следовательно, 0.1 моль непоглощенного газа - это n O2, образовавшегося из нитрата щелочного металла;
из x моль Al(NO3)3 обр-я 0.5*x моль Al2O3 массой 51*x г, 3*x моль NO2 и 0.75*x моль O2;
0.1 моль O2 и 0.1*2 = 0.2 моль MeNO2 массой (M+46)*0.2 г образовалось из 0.1*2 = 0.2 моль MeNO3 (см. 2));
в соответствии с 4), n NO2 = n NaOH = (200*0.24)/40 = 1.2 моль, а с другой стороны, 3*x = 1.2, откуда x = 0.4 моль;
масса Al2O3 = 51*0.4 = 20.4 г, масса MeNO2 = 34.2-20.4 = 13.8 г;
(M+46)*0.2 = 13.8, откуда M = 23 г/моль;
следовательно, в смеси кроме Al(NO3)3, был нитрат натрия - вариант B).
Ур-е р-ии: N2 + 3H2 = 2NH3;
по условию, водород взят в избытке и теоретически из 1 моль N2 должно получиться 2 моль NH3;
отн. плотность исх. смеси по H2 = M смеси/2 = (28+2*4)/(1+4)/2 = 3.6;
отн. плотность полученной смеси = 3.6+3.6*0.12 = 4.032, M полученной смеси = 4.032*2 = 8.064 г/моль;
пусть в р-ию вступило x моль N2, 3*x моль H2 и образовалось 2*x моль NH3;
т.о. в полученной смеси 1-x моль N2 массой 28*(1-x) г, 4-3*x моль H2 массой 2*(4-3*x) г и 17*2*x = 34*x г NH3;
сумм. кол-о в-ва = 1-x+4-3*x+2*x = 5-2*x моль;
т.о. 28*(1-x)+2*(4-3*x)+34*x/(5-2*x) = 8.064, откуда x = 0.268 моль;
выход NH3 = (2*0.268)/2 = 0.268 или 26.8%.
Нитрат лития разлагается не так, как др. щелочные металлы, а по ур-ю: 1) 2LiNO3 = Li2O + 2NO2 + 0.5O2;
ост. щелочные металлы разл. по р-ии:
2) MeNO3 = MeNO2 + 0.5O2;
нитрат алюминия разлагается по р-ии:
3) 2Al(NO3)3 = Al2O3 + 6NO2 + 1.5O2;
в прис. O2 в р-ре NaOH из NO2 обр-я нитрат натрия, а не смесь нитрита и нитрата:
4) 2NaOH + 2NO2 + 0.5O2 = 2NaNO3 + H2O;
мольное соотношение NO2 и O2, образующихся при разложении Al(NO3)3 такое же, что и при образовании NaNO3 из р-ра NaOH;
то же относится к р-ии разложения LiNO3;
т.о. предварительный вывод - в смеси, помимо Al(NO3)3, содержится нитрат 1 из щелочных металлов, кроме лития;
следовательно, 0.1 моль непоглощенного газа - это n O2, образовавшегося из нитрата щелочного металла;
из x моль Al(NO3)3 обр-я 0.5*x моль Al2O3 массой 51*x г, 3*x моль NO2 и 0.75*x моль O2;
0.1 моль O2 и 0.1*2 = 0.2 моль MeNO2 массой (M+46)*0.2 г образовалось из 0.1*2 = 0.2 моль MeNO3 (см. 2));
в соответствии с 4), n NO2 = n NaOH = (200*0.24)/40 = 1.2 моль, а с другой стороны, 3*x = 1.2, откуда x = 0.4 моль;
масса Al2O3 = 51*0.4 = 20.4 г, масса MeNO2 = 34.2-20.4 = 13.8 г;
(M+46)*0.2 = 13.8, откуда M = 23 г/моль;
следовательно, в смеси кроме Al(NO3)3, был нитрат натрия - вариант B).