Question

В1960 г 5%-ного раствора серной кислоты растворили 2,24 л аммиака (н. рассчитайте массовую долю соли в полученном растворе.

Answer 1

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие данные:
1. Молярная масса серной кислоты (H2SO4) - 98 г/моль.
2. Молярная масса аммиака (NH3) - 17 г/моль.
3. Молярная масса воды (H2O) - 18 г/моль.

Шаг 1: Рассчитаем количество аммиака в молях, используя закон Гей-Люссака и его соотношение при стандартных условиях:
NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
1 моль аммиака соответствует 1 моль серной кислоты, поэтому количество аммиака в молях равно объему аммиака в литрах, умноженному на его молярную концентрацию:
n(NH3) = V(NH3) / Vмр(NH3)
где n(NH3) - количество аммиака в молях, V(NH3) - объем аммиака в литрах, Vмр(NH3) - молярная концентрация аммиака в литрах на моль.

Шаг 2: Рассчитаем количество серной кислоты в молях, используя соотношение 1 моль аммиака к 1 моли серной кислоты:
n(H2SO4) = n(NH3)

Шаг 3: Рассчитаем количество серной кислоты в граммах, используя ее молярную массу:
m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4)
где m(H2SO4) - масса серной кислоты в граммах, M(H2SO4) - молярная масса серной кислоты в граммах на моль.

Шаг 4: Рассчитаем массовую долю соли в полученном растворе, используя следующую формулу:
mass_fraction = m(salt) / m(solution)

В нашем случае солью является (NH4)2SO4, поэтому:
m(salt) = m(H2SO4)

Давайте приступим к вычислениям:

Шаг 1:
n(NH3) = 2.24 л * 1 л/моль = 2.24 моль

Шаг 2:
n(H2SO4) = n(NH3) = 2.24 моль

Шаг 3:
m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4) = 2.24 моль * 98 г/моль = 219.52 г

Шаг 4:
mass_fraction = m(H2SO4) / m(solution)
Мы знаем, что объем раствора составляет 2,24 л. Предположим, что плотность раствора равна 1 г/мл (что для водных растворов серной кислоты на 5% будет хорошим приближением). Тогда масса раствора будет равна объему раствора, умноженному на его плотность:
m(solution) = V(solution) * d(solution)
где m(solution) - масса раствора в граммах, V(solution) - объем раствора в литрах, d(solution) - плотность раствора в граммах на миллилитр.

В нашем случае:
m(solution) = 2.24 л * 1 г/мл = 2.24 * 1000 г = 2240 г

mass_fraction = m(H2SO4) / m(solution) = 219.52 г / 2240 г ≈ 0.098 (округляем до трех знаков после запятой)

Итак, массовая доля соли (NH4)2SO4 в полученном растворе составляет примерно 0.098, или 9.8%.