Решение: Расчёт объёма аммиака
Вычислите объём аммиака (н.у.), необходимого для полного взаимодействия со 196 г раствора серной кислоты с массовой долей кислоты 2,5%.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции взаимодействия серной кислоты с аммиаком:
$$\mathrm{H_2SO_4 + 2NH_3 \rightarrow (NH_4)_2SO_4}$$Находим массу серной кислоты в растворе:
$$m(\mathrm{H_2SO_4}) = m(\text{раствора}) \cdot \omega(\mathrm{H_2SO_4}) = 196\,\text{г} \cdot 0{,}025 = 4{,}9\,\text{г}$$Вычисляем количество вещества серной кислоты. Молярная масса серной кислоты равна $98\,\text{г/моль}$:
$$n(\mathrm{H_2SO_4}) = \frac{m(\mathrm{H_2SO_4})}{M(\mathrm{H_2SO_4})} = \frac{4{,}9\,\text{г}}{98\,\text{г/моль}} = 0{,}05\,\text{моль}$$По уравнению реакции на 1 моль серной кислоты требуется 2 моль аммиака:
$$n(\mathrm{NH_3}) = 2n(\mathrm{H_2SO_4}) = 2 \cdot 0{,}05 = 0{,}10\,\text{моль}$$При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\,\text{л/моль}. Находим объём аммиака:
$$V(\mathrm{NH_3}) = n(\mathrm{NH_3})V_m = 0{,}10\,\text{моль} \cdot 22{,}4\,\text{л/моль} = 2{,}24\,\text{л}$$V(\mathrm{NH_3}) = 2{,}24\,\text{л}
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют массу всего раствора вместо массы растворённой серной кислоты.
Не учитывают коэффициент 2 перед аммиаком в уравнении реакции.
Используют молярный объём газа не при нормальных условиях.