4. Рассчитайте объем аммиака, полученного при взаимодействии гидроксида калия с сульфатом аммония массой: а) 13,2 г; б) 2,64 г; в) 3,96 г; г) 1,98 г.

Для решения данной задачи необходимо знать уравнение реакции взаимодействия гидроксида калия с сульфатом аммония:

$$ (NH_4)_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2NH_3 + 2H_2O $$

Из уравнения реакции видно, что из 1 моль сульфата аммония образуется 2 моль аммиака.

Молярная масса сульфата аммония $$((NH_4)_2SO_4)$$ равна: $$14 \cdot 2 + 1 \cdot 8 + 32 + 16 \cdot 4 = 28 + 8 + 32 + 64 = 132 \text{ г/моль}$$.

Молярный объем газа (при нормальных условиях) равен 22,4 л/моль.

1. а) Масса сульфата аммония равна 13,2 г. Найдем количество вещества сульфата аммония:

$$ n((NH_4)_2SO_4) = \frac{m((NH_4)_2SO_4)}{M((NH_4)_2SO_4)} = \frac{13.2 \text{ г}}{132 \text{ г/моль}} = 0.1 \text{ моль} $$

Согласно уравнению реакции, количество вещества аммиака в 2 раза больше, чем количество вещества сульфата аммония:

$$ n(NH_3) = 2 \cdot n((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot 0.1 \text{ моль} = 0.2 \text{ моль} $$

Теперь найдем объем аммиака:

$$ V(NH_3) = n(NH_3) \cdot V_m = 0.2 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 4.48 \text{ л} $$

2. б) Масса сульфата аммония равна 2,64 г. Найдем количество вещества сульфата аммония:

$$ n((NH_4)_2SO_4) = \frac{m((NH_4)_2SO_4)}{M((NH_4)_2SO_4)} = \frac{2.64 \text{ г}}{132 \text{ г/моль}} = 0.02 \text{ моль} $$

Согласно уравнению реакции, количество вещества аммиака в 2 раза больше, чем количество вещества сульфата аммония:

$$ n(NH_3) = 2 \cdot n((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot 0.02 \text{ моль} = 0.04 \text{ моль} $$

Теперь найдем объем аммиака:

$$ V(NH_3) = n(NH_3) \cdot V_m = 0.04 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 0.896 \text{ л} $$

3. в) Масса сульфата аммония равна 3,96 г. Найдем количество вещества сульфата аммония:

$$ n((NH_4)_2SO_4) = \frac{m((NH_4)_2SO_4)}{M((NH_4)_2SO_4)} = \frac{3.96 \text{ г}}{132 \text{ г/моль}} = 0.03 \text{ моль} $$

Согласно уравнению реакции, количество вещества аммиака в 2 раза больше, чем количество вещества сульфата аммония:

$$ n(NH_3) = 2 \cdot n((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot 0.03 \text{ моль} = 0.06 \text{ моль} $$

Теперь найдем объем аммиака:

$$ V(NH_3) = n(NH_3) \cdot V_m = 0.06 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 1.344 \text{ л} $$

4. г) Масса сульфата аммония равна 1,98 г. Найдем количество вещества сульфата аммония:

$$ n((NH_4)_2SO_4) = \frac{m((NH_4)_2SO_4)}{M((NH_4)_2SO_4)} = \frac{1.98 \text{ г}}{132 \text{ г/моль}} = 0.015 \text{ моль} $$

Согласно уравнению реакции, количество вещества аммиака в 2 раза больше, чем количество вещества сульфата аммония:

$$ n(NH_3) = 2 \cdot n((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot 0.015 \text{ моль} = 0.03 \text{ моль} $$

Теперь найдем объем аммиака:

$$ V(NH_3) = n(NH_3) \cdot V_m = 0.03 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 0.672 \text{ л} $$

Ответ: а) 4.48 л; б) 0.896 л; в) 1.344 л; г) 0.672 л