Сколько раствора серной кислоты с массовой долей 8% потребовалось для образования сульфата аммония при прохождении 2,24

Чтобы решить эту задачу, нам понадобится использовать растворительный закон. Давайте распишем все шаги подробно.

Шаг 1: Запишем уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и аммиаком (NH3), в результате которой образуется сульфат аммония (NH4)2SO4:

H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4

Шаг 2: Найдем количество вещества аммиака (NH3), используя уравнение состояния и объем:

n(NH3) = V / Vm
где:
n(NH3) - количество вещества аммиака (в молях)
V - объем аммиака (в литрах)
Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль)

Подставим известные значения:
V = 2,24 л
Vm = 22,4 л/моль

n(NH3) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль

Шаг 3: Составим уравнение реакции между аммиаком (NH3) и серной кислотой (H2SO4), и найдем их стехиометрическое соотношение. Из уравнения реакции видно, что на 1 молекулу серной кислоты требуется 2 молекулы аммиака:

H2SO4 + 2NH3 → (NH4)2SO4

Это означает, что на 1 моль серной кислоты требуется 2 моль аммиака.

Шаг 4: Найдем количество вещества серной кислоты (H2SO4), используя стехиометрическое соотношение:

n(H2SO4) = (n(NH3) / 2)
где:
n(H2SO4) - количество вещества серной кислоты (в молях)
n(NH3) - количество вещества аммиака (в молях)

Подставим значение n(NH3) = 0,1 моль:

n(H2SO4) = (0,1 моль) / 2 = 0,05 моль

Шаг 5: Найдем массу серной кислоты (H2SO4), используя массу одной молекулы кислоты и количество вещества:

m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4)
где:
m(H2SO4) - масса серной кислоты (в граммах)
n(H2SO4) - количество вещества серной кислоты (в молях)
M(H2SO4) - молярная масса серной кислоты (98 г/моль)

Подставим известные значения:
n(H2SO4) = 0,05 моль
M(H2SO4) = 98 г/моль

m(H2SO4) = 0,05 моль * 98 г/моль = 4,9 г

Ответ: Для образования сульфата аммония при прохождении 2,24 л аммиака (н.у.) необходимо 4,9 г раствора серной кислоты с массовой долей 8%.