ЕГЭ Химия, Как ответить на вопрос о безводном карбонате аммония?

Для решения задачи о безводном карбонате аммония и его реакции с гидроксидом натрия и соляной кислотой, давайте рассмотрим все шаги подробно:

### Шаг 1: Определение количества безводного карбоната аммония

Из условия задачи известно, что растворимость безводного карбоната аммония (NH4)2CO3 при определенной температуре составляет 96 г на 100 г воды. Мы приготовили насыщенный раствор в 250 мл воды.

- Мы сначала определим массу воды:
  - Плотность воды, предположим, равна 1 г/мл, поэтому 250 мл воды = 250 г.

Теперь мы можем рассчитать количество безводного карбоната аммония, который можно растворить в 250 г воды:

\
text{Масса карбоната аммония} = frac{96 , text{г}}{100 , text{г}} cdot 250 , text{г} = 240 , text{г}
\

### Шаг 2: Реакция карбоната аммония с гидроксидом натрия

Сначала рассмотрим реакцию, которая происходит в первой колбе с гидроксидом натрия:

\
(NH_4)_2CO_3 + 2NaOH rightarrow 2NH_3 + Na_2CO_3 + 2H_2O
\

Подсчитаем, сколько аммиака (NH3) выделится из 240 г карбоната аммония. Молярная масса карбоната аммония:

\
text{Молярная масса} = 2 times 14 + 12 + 3 times 1 = 96 , text{г/моль}
\

Количество молей карбоната аммония:

\
text{Количество молей} = frac{240 , text{г}}{96 , text{г/моль}} = 2.5 , text{моль}
\

В соответствии с уравнением реакции, на 1 моль (NH4)2CO3 выделяется 2 моль NH3:

\
text{Количество NH3} = 2.5 , text{моль} times 2 = 5 , text{моль}
\

### Шаг 3: Реакция карбоната аммония с соляной кислотой

Теперь рассмотрим реакцию, которая проходит во второй колбе с соляной кислотой (HCl):

\
(NH_4)_2CO_3 + 2HCl rightarrow 2NH_4Cl + CO_2 + H_2O
\

Объем газа, выделившегося во второй колбе, в 3 раза меньше, чем объем газа из первой колбы. Так как в первой колбе выделился NH3, который составляет 5 моль газа, во второй колбе выделится:

\
frac{5 , text{моль}}{3} = frac{5}{3} , text{моль}
\

Теперь мы можем найти количество соляной кислоты, которое прореагировало с карбонатом аммония. Каждые 2 моль HCl реагируют с 1 моль (NH4)2CO3:

\
text{Количество HCl} = frac{5}{3} times 2 = frac{10}{3} , text{моль}
\

### Шаг 4: Поиск массы солей в конечном растворе

Теперь нам нужно определить массу образовавшейся соли (NH4Cl):

- Молярная масса NH4Cl:
\
text{Молярная масса} = 14 + 4 + 35.5 = 53.5 , text{г/моль}
\

Количество молей NH4Cl образуется из (NH4)2CO3:

\
text{Масса NH4Cl} = 2.5 , text{моль} times 53.5 , text{г/моль} = 133.75 , text{г}
\

Теперь, чтобы найти массовую долю соли в конечном растворе, найдем общую массу раствора. Начальная масса воды была 250 г, добавляем 250 г (избыточной) HCl, и затрачивается масса карбоната аммония для реакции.

Вот, таким образом:

\
text{Общая масса раствора} = 250 , text{г (вода)} + 250 , text{г (HCl)} + 240 , text{г (карбонат аммония)}
\

Каждую из составляющих, в конце концов, также надо будет учесть, что часть карбоната аммония преобразована в соль. Итак, радикально завершая расчёты, мы можем подставить значения, чтобы найти массовую долю. Это может привести к дробным показателям, которые и представляют собой "воду" внутри процесса, а также "статус" в виде общего результа.

### Итоговая формула массовой доли

\
text{Массовая доля соли} = frac{text{Масса NH4Cl}}{text{Общая масса раствора}} cdot 100%
\

Чем, подразумевается, что всю эту информацию необходимо подытожить, поскольку у нас в конечном итоге развиваются несколько средств учета. Поэтому делая окончательные расчёты, мы обоснованно справимся с ответом, затем выводя конечное значение в процентах, чтобы подытожить наш вопрос о безводном карбонате аммония.