Какой объем смеси CH4 и CH3NH2 (в дм3, н.у.) необходимо пропустить через 43,75 см3 раствора H2SO4 с массовой долей

Содержание: Реакция кислоты с основанием

Пояснение:
Для решения данной задачи необходимо использовать знания о реакциях кислоты с основанием. В данном случае реагентами являются раствор H2SO4 и смесь CH4 и CH3NH2. Мы знаем, что кислота реагирует с основанием, образуя соль и воду. Чтобы определить объем смеси CH4 и CH3NH2, необходимый для полного превращения H2SO4 в кислую соль, мы должны установить молекулярные соотношения между реагентами.

Для начала определим количество вещества H2SO4 в растворе. Для этого умножим объем раствора на его плотность (43,75 см3 × 1,47 г/см3 = 64,3875 г). Затем, используя массовую долю 20%, мы определяем количество вещества H2SO4 (64,3875 г × 0,2 = 12,8775 г).

Согласно уравнению реакции, каждая молекула H2SO4 требует 2 молекулы CH3NH2. Находим количество вещества CH3NH2 по формуле (12,8775 г × 1 моль/98 г) × 2 = 0,262 моль.

Теперь, используя молярный объем газов н.у., мы можем узнать, какой объем смеси CH4 и CH3NH2 необходимо для превращения всей кислоты в кислую соль. Молярным объемом газов н.у. является 22,4 л/моль.

Объем смеси CH4 и CH3NH2 равен (0,262 моль × 22,4 л/моль) = 5,8528 л (или 5852,8 см3).

Совет: Чтобы лучше понять эту тему, важно изучить реакции кислоты с основанием, а также уметь использовать соотношения между веществами в уравнениях реакций. Также обратите внимание на использование различных единиц измерения, таких как литры и сантиметры кубического объема.

Дополнительное упражнение: Сколько объема смеси NaOH и HCl (в литрах, н.у.) необходимо пропустить через 125 см3 раствора H2SO4 с массовой долей 30% (плотность 1,5 г/см3), чтобы полностью превратить всю кислоту в кислые соли? (Подсказка: уравнение реакции: H2SO4 + 2NaOH → Na2SO4 + 2H2O)