Решение: Расчёт массы раствора кислоты
Аммиак объёмом 11,2 л (н. у.) полностью поглотили 10%-ным раствором серной кислоты и получили раствор средней соли. Определите массу исходного раствора серной кислоты.
Запишите уравнение реакции и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Решение по шагам
5 шаговТак как образуется средняя соль, аммиак реагирует с серной кислотой в соотношении 2:1.
$$\mathrm{H_2SO_4 + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2SO_4}$$Вычислим количество вещества аммиака при нормальных условиях.
$$n(\mathrm{NH_3})=\dfrac{V(\mathrm{NH_3})}{V_m}=\dfrac{11{,}2\ \mathrm{л}}{22{,}4\ \mathrm{л/моль}}=0{,}5\ \mathrm{моль}$$По уравнению реакции количество вещества серной кислоты в два раза меньше количества вещества аммиака.
$$n(\mathrm{H_2SO_4})=\dfrac{n(\mathrm{NH_3})}{2}=\dfrac{0{,}5}{2}=0{,}25\ \mathrm{моль}$$Найдём массу чистой серной кислоты.
$$m(\mathrm{H_2SO_4})=n(\mathrm{H_2SO_4})\cdot M(\mathrm{H_2SO_4})=0{,}25\ \mathrm{моль}\cdot98\ \mathrm{г/моль}=24{,}5\ \mathrm{г}$$Используем формулу массовой доли растворённого вещества и определим массу исходного раствора.
$$\omega(\mathrm{H_2SO_4})=\dfrac{m(\mathrm{H_2SO_4})}{m(\text{раствора})};\quad m(\text{раствора})=\dfrac{m(\mathrm{H_2SO_4})}{\omega}=\dfrac{24{,}5\ \mathrm{г}}{0{,}10}=245\ \mathrm{г}$$Масса исходного 10%-ного раствора серной кислоты равна $245\ \mathrm{г}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Неверно составляют уравнение реакции и получают кислую соль вместо средней.
Не учитывают соотношение 2:1 между аммиаком и серной кислотой.
Подставляют в формулу массовой доли значение 10 вместо 0,10.
Находят массу чистой серной кислоты, но не переводят её в массу раствора.