ГДЗ по Химии 7 Класс Параграф 11 Вопрос 3 (2016) Габриелян — Подробные Ответы

В каком из азотных удобрений массовая доля питательного элемента азота наибольшая:
а) хлориде аммония \(NH_4Cl\);
б) сульфате аммония \((NH_4)_2SO_4\);
в) мочевине \((NH_2)_2CO\)?

а) Хлорид аммония \(NH_4Cl\)
\(
M_r(NH_4Cl) = A_r(N) + 4 \cdot A_r(H) + A_r(Cl)
\)
\(
M_r(NH_4Cl) = 14 + 4 \cdot 1 + 35,5 = 53,5
\)
\(
\omega(N) = \frac{A_r(N)}{M_r(NH_4Cl)} \cdot 100\% = \frac{14}{53,5} \cdot 100\% = 26,2\%
\)

б) Сульфат аммония \((NH_4)_2SO_4\)
\(
M_r((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot (A_r(N) + 4 \cdot A_r(H)) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O)
\)
\(
M_r((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot (14 + 4 \cdot 1) + 32 + 4 \cdot 16 = 132
\)
\(
\omega(N) = \frac{2 \cdot A_r(N)}{M_r((NH_4)_2SO_4)} \cdot 100\% = \frac{28}{132} \cdot 100\% = 21,2\%
\)

в) Мочевина \((NH_2)_2CO\)
\(
M_r((NH_2)_2CO) = 2 \cdot (A_r(N) + 2 \cdot A_r(H)) + A_r(C) + A_r(O)
\)
\(
M_r((NH_2)_2CO) = 2 \cdot (14 + 2 \cdot 1) + 12 + 16 = 60
\)
\(
\omega(N) = \frac{2 \cdot A_r(N)}{M_r((NH_2)_2CO)} \cdot 100\% = \frac{28}{60} \cdot 100\% = 46,7\%
\)

Таким образом, максимальная массовая доля азота в мочевине (\(46,7\%\)).

Давайте подробно разберём расчёты для каждого из азотных удобрений, чтобы понять, в каком из них массовая доля азота (\(N\)) наибольшая.

1. Хлорид аммония (\(NH_4Cl\))

1.1. Вычисляем молекулярную массу (\(M_r(NH_4Cl)\)):
Молекула хлорида аммония состоит из:
— 1 атома азота (\(A_r(N) = 14\));
— 4 атомов водорода (\(A_r(H) = 1\));
— 1 атома хлора (\(A_r(Cl) = 35,5\)).

Формула для молекулярной массы:
\(
M_r(NH_4Cl) = A_r(N) + 4 \cdot A_r(H) + A_r(Cl)
\)
Подставляем значения:
\(
M_r(NH_4Cl) = 14 + 4 \cdot 1 + 35,5 = 53,5
\)

1.2. Вычисляем массовую долю азота (\(\omega(N)\)):
Формула для массовой доли:
\(
\omega(N) = \frac{A_r(N)}{M_r(NH_4Cl)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
\(
\omega(N) = \frac{14}{53,5} \cdot 100\% = 26,2\%
\)

Таким образом, массовая доля азота в хлориде аммония составляет \(26,2\%\).

2. Сульфат аммония (\((NH_4)_2SO_4\))

2.1. Вычисляем молекулярную массу (\(M_r((NH_4)_2SO_4)\)):
Молекула сульфата аммония состоит из:
— 2 групп аммония (\((NH_4)\)), каждая из которых содержит:
— 1 атом азота (\(A_r(N) = 14\));
— 4 атома водорода (\(A_r(H) = 1\)).
— 1 атома серы (\(A_r(S) = 32\));
— 4 атомов кислорода (\(A_r(O) = 16\)).

Формула для молекулярной массы:
\(
M_r((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot (A_r(N) + 4 \cdot A_r(H)) + A_r(S) + 4 \cdot A_r(O)
\)
Подставляем значения:
\(
M_r((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot (14 + 4 \cdot 1) + 32 + 4 \cdot 16 = 132
\)

2.2. Вычисляем массовую долю азота (\(\omega(N)\)):
Формула для массовой доли:
\(
\omega(N) = \frac{2 \cdot A_r(N)}{M_r((NH_4)_2SO_4)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
\(
\omega(N) = \frac{2 \cdot 14}{132} \cdot 100\% = \frac{28}{132} \cdot 100\% = 21,2\%
\)

Таким образом, массовая доля азота в сульфате аммония составляет \(21,2\%\).

3. Мочевина (\((NH_2)_2CO\))

3.1. Вычисляем молекулярную массу (\(M_r((NH_2)_2CO)\)):
Молекула мочевины состоит из:
— 2 групп аминогруппы (\((NH_2)\)), каждая из которых содержит:
— 1 атом азота (\(A_r(N) = 14\));
— 2 атома водорода (\(A_r(H) = 1\)).
— 1 атома углерода (\(A_r(C) = 12\));
— 1 атома кислорода (\(A_r(O) = 16\)).

Формула для молекулярной массы:
\(
M_r((NH_2)_2CO) = 2 \cdot (A_r(N) + 2 \cdot A_r(H)) + A_r(C) + A_r(O)
\)
Подставляем значения:
\(
M_r((NH_2)_2CO) = 2 \cdot (14 + 2 \cdot 1) + 12 + 16 = 60
\)

3.2. Вычисляем массовую долю азота (\(\omega(N)\)):
Формула для массовой доли:
\(
\omega(N) = \frac{2 \cdot A_r(N)}{M_r((NH_2)_2CO)} \cdot 100\%
\)
Подставляем значения:
\(
\omega(N) = \frac{2 \cdot 14}{60} \cdot 100\% = \frac{28}{60} \cdot 100\% = 46,7\%
\)

Таким образом, массовая доля азота в мочевине составляет \(46,7\%\).

Вывод
Сравнивая массовые доли азота в удобрениях:
— Хлорид аммония: \(26,2\%\);
— Сульфат аммония: \(21,2\%\);
— Мочевина: \(46,7\%\).

Максимальная массовая доля азота содержится в мочевине (\(46,7\%\)).