Каково содержание сульфата аммония в растворе, после того как 20,0 мл навески были добавлены к 50,0 мл 0,1122 М NaOH и раствор нагревали до полного удаления аммиака, а остаток щёлочи был оттитрован 8,0 мл раствора HCl с массовой долей 2,36%?
Chudesnaya_Zvezda
Для решения этой задачи нам понадобится использовать стехиометрию и изученные реакции. Давайте разобьем задачу на несколько этапов для лучшего понимания.
Шаг 1: Найдем количество молей NaOH, используя заданные данные.
Для этого воспользуемся формулой концентрации:
Концентрация (моль/л) = Количество молей (моль) / Объем (л)
Количество молей NaOH = Концентрация × Объем
Количество молей NaOH = 0,1122 М × 0,0500 л
Количество молей NaOH = 0,00561 моль
Шаг 2: Используя уравнение реакции, найдем количество молей аммиака (NH3) в NaOH.
Уравнение реакции: 2NaOH + NH4₂SO₄ -> Na₂SO₄ + 2H₂O + 2NH₃
Из уравнения видно, что для 2 молей NaOH будет образовываться 2 моля аммиака (NH3).
Количество молей аммиака (NH3) = 2 × Количество молей NaOH
Количество молей аммиака (NH3) = 2 × 0,00561 моль
Количество молей аммиака (NH3) = 0,01122 моль
Шаг 3: Найдем количество молей HCl, используя данный весовой процент и объем.
Массовая доля (в процентах) = (Масса HCl / Масса раствора) × 100
Масса HCl = Массовая доля × Масса раствора
Масса HCl = 2,36% × 8,0 г
Масса HCl = 0,1888 г
Затем найдем количество молей HCl, используя молярную массу HCl.
Молярная масса HCl = 36,5 г/моль (примерная молярная масса для быстрой оценки)
Количество молей HCl = Масса HCl / Молярная масса HCl
Количество молей HCl = 0,1888 г / 36,5 г/моль
Количество молей HCl = 0,00517 моль
Шаг 4: Составим уравнение реакции между HCl и NH3.
Уравнение реакции: NH3 + HCl -> NH4Cl
Из уравнения видно, что для каждой моли аммиака (NH3) будет использоваться 1 моль HCl.
Шаг 5: Сравним количество молей HCl и NH3, чтобы определить, какой реагент ограничивает реакцию.
Из предыдущих шагов мы знаем, что количество молей HCl составляет 0,00517 моль, а количество молей NH3 составляет 0,01122 моль.
Таким образом, HCl является ограничивающим реагентом.
Шаг 6: Найдем количество молей NH4Cl, которое образуется в результате реакции между HCl и NH3.
Из уравнения реакции видно, что для каждой моли NH3 образуется 1 моль NH4Cl.
Количество молей NH4Cl = Количество молей NH3
Количество молей NH4Cl = 0,01122 моль
Шаг 7: Найдем массу NH4Cl, используя молярную массу NH4Cl.
Молярная масса NH4Cl = 53,5 г/моль (примерная молярная масса для быстрой оценки)
Масса NH4Cl = Количество молей NH4Cl × Молярная масса NH4Cl
Масса NH4Cl = 0,01122 моль × 53,5 г/моль
Масса NH4Cl = 0,60037 г
Шаг 8: Найдем массу сульфата аммония, зная, что масса NH4Cl равна массе сульфата аммония.
Масса сульфата аммония = 0,60037 г
Шаг 9: Найдем содержание сульфата аммония в растворе.
Содержание сульфата аммония = (Масса сульфата аммония / Объем раствора) × 100
Содержание сульфата аммония = (0,60037 г / (20,0 мл + 50,0 мл)) × 100
Содержание сульфата аммония = (0,60037 г / 70,0 мл) × 100
Содержание сульфата аммония = 0,85767 г/мл × 100
Содержание сульфата аммония = 85,767%
Таким образом, содержание сульфата аммония в растворе составляет примерно 85,767%.
Шаг 1: Найдем количество молей NaOH, используя заданные данные.
Для этого воспользуемся формулой концентрации:
Концентрация (моль/л) = Количество молей (моль) / Объем (л)
Количество молей NaOH = Концентрация × Объем
Количество молей NaOH = 0,1122 М × 0,0500 л
Количество молей NaOH = 0,00561 моль
Шаг 2: Используя уравнение реакции, найдем количество молей аммиака (NH3) в NaOH.
Уравнение реакции: 2NaOH + NH4₂SO₄ -> Na₂SO₄ + 2H₂O + 2NH₃
Из уравнения видно, что для 2 молей NaOH будет образовываться 2 моля аммиака (NH3).
Количество молей аммиака (NH3) = 2 × Количество молей NaOH
Количество молей аммиака (NH3) = 2 × 0,00561 моль
Количество молей аммиака (NH3) = 0,01122 моль
Шаг 3: Найдем количество молей HCl, используя данный весовой процент и объем.
Массовая доля (в процентах) = (Масса HCl / Масса раствора) × 100
Масса HCl = Массовая доля × Масса раствора
Масса HCl = 2,36% × 8,0 г
Масса HCl = 0,1888 г
Затем найдем количество молей HCl, используя молярную массу HCl.
Молярная масса HCl = 36,5 г/моль (примерная молярная масса для быстрой оценки)
Количество молей HCl = Масса HCl / Молярная масса HCl
Количество молей HCl = 0,1888 г / 36,5 г/моль
Количество молей HCl = 0,00517 моль
Шаг 4: Составим уравнение реакции между HCl и NH3.
Уравнение реакции: NH3 + HCl -> NH4Cl
Из уравнения видно, что для каждой моли аммиака (NH3) будет использоваться 1 моль HCl.
Шаг 5: Сравним количество молей HCl и NH3, чтобы определить, какой реагент ограничивает реакцию.
Из предыдущих шагов мы знаем, что количество молей HCl составляет 0,00517 моль, а количество молей NH3 составляет 0,01122 моль.
Таким образом, HCl является ограничивающим реагентом.
Шаг 6: Найдем количество молей NH4Cl, которое образуется в результате реакции между HCl и NH3.
Из уравнения реакции видно, что для каждой моли NH3 образуется 1 моль NH4Cl.
Количество молей NH4Cl = Количество молей NH3
Количество молей NH4Cl = 0,01122 моль
Шаг 7: Найдем массу NH4Cl, используя молярную массу NH4Cl.
Молярная масса NH4Cl = 53,5 г/моль (примерная молярная масса для быстрой оценки)
Масса NH4Cl = Количество молей NH4Cl × Молярная масса NH4Cl
Масса NH4Cl = 0,01122 моль × 53,5 г/моль
Масса NH4Cl = 0,60037 г
Шаг 8: Найдем массу сульфата аммония, зная, что масса NH4Cl равна массе сульфата аммония.
Масса сульфата аммония = 0,60037 г
Шаг 9: Найдем содержание сульфата аммония в растворе.
Содержание сульфата аммония = (Масса сульфата аммония / Объем раствора) × 100
Содержание сульфата аммония = (0,60037 г / (20,0 мл + 50,0 мл)) × 100
Содержание сульфата аммония = (0,60037 г / 70,0 мл) × 100
Содержание сульфата аммония = 0,85767 г/мл × 100
Содержание сульфата аммония = 85,767%
Таким образом, содержание сульфата аммония в растворе составляет примерно 85,767%.
Знаешь ответ?