Какой объем нужно 4н. раствора KOH, чтобы реагировать с 1,6л 43%-ным раствором (NH4)2SO4 (плотность 1,2 г/см^3

Хорошо, давайте посмотрим на эту задачу по порядку.

1. Сначала нам нужно найти количество KOH, необходимое для реакции с (NH4)2SO4. Для этого воспользуемся уравнением реакции:

\(2KOH + (NH4)2SO4 \rightarrow 2NH3 + 2H2O + K2SO4\)

Из уравнения видно, что для полного образования аммиака (NH3), нам понадобится в два раза больше KOH. Поэтому мы также должны удвоить объем 4н. раствора KOH, который будет использоваться в реакции.

2. Давайте сначала рассчитаем массу 43%-ного раствора (NH4)2SO4, используя его плотность. Формула для расчета массы выглядит следующим образом:

\(масса = плотность \times объем\)

Вставляя значения, получаем:

\(масса = 1.2 \, г/см^3 \times 1.6 \, л\)

Масса равна 1.92 г.

3. Теперь посчитаем количество вещества (NH4)2SO4, используя массу и молярную массу (NH4)2SO4. Молярная масса (NH4)2SO4 равна 132.14 г/моль. Формула для расчета количества вещества выглядит следующим образом:

\(количество \, вещества = \frac{масса}{молярная \, масса}\)

Вставляя значения, получаем:

\(количество \, вещества = \frac{1.92 \, г}{132.14 \, г/моль}\)

Количество вещества равно приблизительно 0.0145 моль.

4. Согласно уравнению реакции, каждая моль KOH соответствует 2 молям NH3. Поэтому количество вещества KOH будет равно половине количества вещества (NH4)2SO4. Вычислим количество вещества KOH:

\(количество \, вещества \, KOH = \frac{1}{2} \times количество \, вещества \, (NH4)2SO4\)

\(количество \, вещества \, KOH = \frac{1}{2} \times 0.0145 \, моль\)

Количество вещества KOH равно приблизительно 0.00725 моль.

5. Теперь можем рассчитать объем 4н. раствора KOH, зная его концентрацию и количество вещества. Концентрация 4н. раствора означает, что в 1 литре раствора содержится 0.004 моль KOH. Формула для расчета объема выглядит следующим образом:

\(объем = \frac{количество \, вещества}{концентрация}\)

Вставляя значения, получаем:

\(объем = \frac{0.00725 \, моль}{0.004 \, моль/л}\)

Объем равен приблизительно 1.813 л.

Теперь у нас есть ответ на первую часть задачи. Для реакции с (NH4)2SO4 необходимо около 1.813 л 4н. раствора KOH.

6. Теперь перейдем ко второй части задачи, где нам нужно найти объем аммиака, выделенного при реакции. Для этого воспользуемся уравнением идеального газа:

\(PV = nRT\)

Где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

В задаче даны значения давления и температуры, поэтому нам нужно найти количество вещества аммиака и затем подставить значения в уравнение идеального газа.

7. Рассчитаем количество вещества аммиака, используя количество вещества KOH, рассчитанное ранее. По уравнению реакции, каждая моль KOH соответствует 2 молям NH3. Таким образом, количество вещества NH3 будет равно:

\(количество \, вещества \, NH3 = 2 \times количество \, вещества \, KOH\)

\(количество \, вещества \, NH3 = 2 \times 0.00725 \, моль\)

Количество вещества NH3 равно 0.0145 моль.

8. Теперь можем рассчитать объем аммиака, зная количество вещества, давление и температуру. Подставим значения в уравнение идеального газа:

\(V = \frac{{nRT}}{{P}}\)

\(V = \frac{{0.0145 \, моль \times 0.0821 \, л \cdot атм/(моль \cdot К) \times 283.15 \, К}}{{91.31 \, кПа}}\)

Объем аммиака равен приблизительно 0.0379 л.

Таким образом, объем аммиака, выделенного при этой реакции при температуре 10°С и давлении 91,31 кПа, составляет около 0.0379 л.

Это довольно подробное решение, которое должно быть понятно школьнику. Если у вас возникнут дополнительные вопросы или вы понимаете этот материал, я готов помочь вам еще.