Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции. По условию образуется средняя соль — сульфат аммония $(NH_4)_2SO_4$:
$2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4$

2. Вычислим количество вещества аммиака $NH_3$, вступившего в реакцию. Для этого используем формулу для газов при нормальных условиях:
$n(NH_3) = \frac{V(NH_3)}{V_m}$, где $V_m = 22,4$ л/моль.
$n(NH_3) = \frac{5,6 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,25 \text{ моль}$.

3. Определим количество вещества серной кислоты $H_2SO_4$.
Согласно уравнению реакции, на 2 моль аммиака расходуется 1 моль серной кислоты. Следовательно:
$n(H_2SO_4) = \frac{1}{2} n(NH_3) = \frac{0,25 \text{ моль}}{2} = 0,125 \text{ моль}$.

4. Вычислим массу чистой серной кислоты, содержавшейся в растворе:
$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4)$
Молярная масса $M(H_2SO_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \text{ г/моль}$.
$m(H_2SO_4) = 0,125 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 12,25 \text{ г}$.

5. Определим массу исходного раствора серной кислоты, зная её массовую долю ($\omega = 10\%$ или $0,1$):
$m(\text{раствора}) = \frac{m(H_2SO_4)}{\omega(H_2SO_4)}$
$m(\text{раствора}) = \frac{12,25 \text{ г}}{0,1} = 122,5 \text{ г}$.

Ответ: 122,5 г

Источник: ФИПИ