Контрольные задания > На нейтрализацию 1,5 л 7,35%-ного раствора серной кислоты плотностью 1,065 г/мл было израсходовано 150 л (при н.у.) смеси аммиака с воздухом. Определите объёмную долю аммиака в смеси.
Вопрос:
На нейтрализацию 1,5 л 7,35%-ного раствора серной кислоты плотностью 1,065 г/мл было израсходовано 150 л (при н.у.) смеси аммиака с воздухом. Определите объёмную долю аммиака в смеси.
Ответ:
Для решения этой задачи необходимо определить массу и количество вещества серной кислоты, вступившей в реакцию, а затем, используя стехиометрию реакции, определить количество вещества аммиака и его объемную долю в смеси с воздухом.
**1. Рассчитаем массу раствора серной кислоты:**
Масса раствора = объем раствора * плотность
Масса раствора = 1500 мл * 1.065 г/мл = 1597.5 г
**2. Рассчитаем массу серной кислоты в растворе:**
Масса серной кислоты = масса раствора * массовая доля
Масса серной кислоты = 1597.5 г * 0.0735 = 117.42 г
**3. Рассчитаем количество вещества серной кислоты:**
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 2 * 1 + 32 + 4 * 16 = 98 г/моль
Количество вещества серной кислоты = масса / молярная масса
Количество вещества серной кислоты = 117.42 г / 98 г/моль = 1.198 моль
**4. Записываем уравнение реакции между аммиаком и серной кислотой:**
\(2NH_3 + H_2SO_4 \rightarrow (NH_4)_2SO_4\)
**5. Определяем количество вещества аммиака:**
Из уравнения реакции видно, что на 1 моль серной кислоты приходится 2 моля аммиака.
Количество вещества аммиака = 1.198 моль * 2 = 2.396 моль
**6. Рассчитываем объем аммиака при н.у.:**
Молярный объем газа при н.у. составляет 22.4 л/моль
Объем аммиака = количество вещества * молярный объем
Объем аммиака = 2.396 моль * 22.4 л/моль = 53.67 л
**7. Рассчитываем объёмную долю аммиака в смеси:**
Объемная доля аммиака = (Объем аммиака / Общий объем смеси) * 100%
Объемная доля аммиака = (53.67 л / 150 л) * 100% = 35.78 %
**Ответ:** Объемная доля аммиака в смеси составляет 35.78 %.