Какой объем (н.у.) аммиака потребуется для полной нейтрализации 120 г раствора серной кислоты с концентрацией 20%?

Эта задача можно решить, используя знания о концентрации растворов и химических реакциях. Давайте пошагово решим эту задачу:

Шаг 1: Найдем количество серной кислоты в граммах в данном растворе. Для этого умножим массу раствора на его концентрацию:

Масса серной кислоты = масса раствора × концентрация раствора

Масса серной кислоты = 120 г × 20% = 24 г

Шаг 2: Найдем молярную массу серной кислоты. Для этого воспользуемся периодической системой элементов и сложим атомные массы серы (S), кислорода (O) и водорода (H):

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 2 × атомная масса водорода + атомная масса серы + 4 × атомная масса кислорода

Молярная масса серной кислоты = (2 × 1 г/моль) + 32 г/моль + (4 × 16 г/моль) = 98 г/моль

Шаг 3: Найдем количество молей серной кислоты, используя массу и молярную массу:

Количество молей серной кислоты = масса серной кислоты / молярная масса

Количество молей серной кислоты = 24 г / 98 г/моль = 0.245 моль

Шаг 4: Уравновесим уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и аммиаком (NH3):

H2SO4 + 2NH3 -> (NH4)2SO4

Из уравнения видно, что одна молекула серной кислоты реагирует с двуми молекулами аммиака, образуя аммоний сульфат.

Шаг 5: Найдем количество молей аммиака, необходимого для полной нейтрализации:

Количество молей аммиака = количество молей серной кислоты × коэффициент пропорции между серной кислотой и аммиаком

Количество молей аммиака = 0.245 моль × 2 = 0.49 моль

Шаг 6: Найдем объем аммиака в нормальных условиях (н.у.). Объем газа можно найти, используя уравнение идеального газа:

V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа, P - давление газа.

В нормальных условиях (н.у.) температура составляет 273.15 К, давление - 1 атмосфера, а универсальная газовая постоянная (R) равна 0.0821 л·атм/(моль·К).

Объем аммиака (н.у.) = количество молей аммиака × R × T / P

Объем аммиака (н.у.) = 0.49 моль × 0.0821 л·атм/(моль·К) × 273.15 К / 1 атм = 10.10 л (до двух знаков после запятой)

Таким образом, для полной нейтрализации 120 г раствора серной кислоты с концентрацией 20% потребуется около 10.10 л аммиака в нормальных условиях (н.у.).