Дано:
- Объем аммиака (при нормальных условиях) = 15,68 л
- Масса 40%-ного раствора серной кислоты = 61,25 г
Найти:
- Массу и состав соли, образующейся при реакции
Решение:
1. Определим массу серной кислоты в растворе:
Масса раствора серной кислоты = 61,25 г
Масса серной кислоты в растворе = 40% от 61,25 г = 0,40 × 61,25 г = 25 g
Молекулярная масса H2SO4 = 98 г/моль
Количество моль H2SO4 = масса / молекулярная масса = 25 г / 98 г/моль ≈ 0,255 моль
2. Определим количество моль аммиака:
Объем аммиака (при н.у.) = 15,68 л
При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 л
Количество моль NH3 = объем / объем одного моля = 15,68 л / 22,4 л/моль ≈ 0,700 моль
3. Реакция аммиака с серной кислотой:
2 NH3 + H2SO4 → (NH4)2SO4
Из уравнения видно, что на 1 моль H2SO4 требуется 2 моль NH3. Рассчитаем, сколько аммиака требуется для реакции с 0,255 моль H2SO4:
Необходимое количество моль NH3 = 2 × 0,255 моль = 0,510 моль
У нас есть 0,700 моль NH3, то есть аммиака в избытке. Серная кислота является лимитирующим реагентом.
4. Определим массу образующейся соли:
Количество моль (NH4)2SO4 = количество моль H2SO4 = 0,255 моль
Молекулярная масса (NH4)2SO4 = 2 × (14 + 4 × 1) + 32 + 4 × 16 = 2 × 18 + 32 + 64 = 36 + 32 + 64 = 132 г/моль
Масса (NH4)2SO4 = количество моль × молекулярная масса = 0,255 моль × 132 г/моль ≈ 33,66 г
Ответ:
Масса образовавшейся соли составляет 33,66 г. Состав соли — сульфат аммония (NH4)2SO4.