Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между аммиаком и серной кислотой. По условию образуется средняя соль — сульфат аммония:

$2NH_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow (NH_{4})_{2}SO_{4}$

2. Рассчитаем массу чистой серной кислоты в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на её массовую долю (в долях единицы):

$m(H_{2}SO_{4}) = m(р-ра) \cdot \omega(H_{2}SO_{4}) = 350 \text{ г} \cdot 0,07 = 24,5 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества серной кислоты. Молярная масса $M(H_{2}SO_{4}) = 1 \cdot 2 + 32 + 16 \cdot 4 = 98 \text{ г/моль}$:

$n(H_{2}SO_{4}) = \frac{m(H_{2}SO_{4})}{M(H_{2}SO_{4})} = \frac{24,5 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества аммиака ($NH_{3}$). Согласно уравнению реакции, на 1 моль кислоты требуется 2 моля аммиака (соотношение коэффициентов 2:1):

$n(NH_{3}) = 2 \cdot n(H_{2}SO_{4}) = 2 \cdot 0,25 \text{ моль} = 0,5 \text{ моль}$

5. Вычислим объём вступившего в реакцию аммиака при нормальных условиях (н. у.), используя молярный объём газа $V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}$:

$V(NH_{3}) = n(NH_{3}) \cdot V_{m} = 0,5 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 11,2 \text{ л}$

Ответ: $V(NH_{3}) = 11,2 \text{ л}$

Источник: ФИПИ