Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между аммиаком и серной кислотой. При полном взаимодействии (избытке аммиака) образуется средняя соль — сульфат аммония:
$2NH_{3} + H_{2}SO_{4} \rightarrow (NH_{4})_{2}SO_{4}$

2. Вычислим массу чистой серной кислоты в растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (переведённую в десятичную дробь):
$m(H_{2}SO_{4}) = m(р-ра) \cdot \omega = 196 \text{ г} \cdot 0,025 = 4,9 \text{ г}$

3. Рассчитаем количество вещества (число моль) серной кислоты.
Молярная масса серной кислоты $M(H_{2}SO_{4}) = 1 \cdot 2 + 32 + 16 \cdot 4 = 98 \text{ г/моль}$.
$n(H_{2}SO_{4}) = \frac{m(H_{2}SO_{4})}{M(H_{2}SO_{4})} = \frac{4,9 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества аммиака по уравнению реакции.
Согласно коэффициентам в уравнении, на 1 моль $H_{2}SO_{4}$ требуется 2 моля $NH_{3}$. Следовательно:
$n(NH_{3}) = 2 \cdot n(H_{2}SO_{4}) = 2 \cdot 0,05 \text{ моль} = 0,1 \text{ моль}$

5. Вычислим объём аммиака при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объём газа ($V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}$):
$V(NH_{3}) = n(NH_{3}) \cdot V_{m} = 0,1 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 2,24 \text{ л}$

Ответ: 2,24 л

Источник: ФИПИ