Сколько 4н. раствора KOH требуется для реакции с 1,6л 43%-ным раствором (NH4)2SO4 при нагревании (плотность

Предмет вопроса: Расчет объема реагента и продукта в химической реакции

Пояснение: Для решения данной задачи нам понадобится использовать уравнение реакции и знание о молях и стехиометрии. Давайте разобьем задачу на две части: первая часть - расчет количества 4н. раствора KOH, необходимого для реакции, и вторая часть - расчет объема выделившегося аммиака.

1) Расчет количества 4н. раствора KOH:
Сначала определяем количество вещества (NH4)2SO4 в 1,6 л 43%-ного раствора.
Масса (NH4)2SO4 = объем × плотность = 1,6 л × 1,2 г/см^3 = 1,92 г
Количество вещества (NH4)2SO4 = масса / молярная масса (NH4)2SO4
Молярная масса (NH4)2SO4 = 132,14 г/моль
Количество вещества (NH4)2SO4 = 1,92 г / 132,14 г/моль ≈ 0,01455 моль

Так как уравнение реакции показывает, что между (NH4)2SO4 и KOH соответствует 1:1, количество вещества KOH также составляет 0,01455 моль.

Чтобы рассчитать объем 4н. раствора KOH, воспользуемся формулой:

Концентрация раствора = количество вещества / объем раствора

4н. раствор = 4 моль / литр

Объем 4н. раствора KOH = Количество вещества / Концентрация раствора
= 0,01455 моль / 4 моль / литр = 0,0036375 л = 3,6375 мл

Таким образом, для данной реакции требуется 3,6375 мл 4н. раствора KOH.

2) Расчет объема выделившегося аммиака:
Для расчета объема аммиака воспользуемся уравнением состояния идеальных газов:

PV = nRT

где P - давление газа (91,31 кПа), V - объем газа (который нам известен), n - количество вещества газа (которое нужно найти), R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/моль*К), T - температура газа (10°С = 283,15 К).

Рассмотрим, что при данной реакции одна молекула (NH4)2SO4 дает две молекулы NH3:
(NH4)2SO4 → 2 NH3

Поскольку мы знаем количество (NH4)2SO4 (0,01455 моль), удваиваем это значение, чтобы найти количество молей NH3:
Количество NH3 = 0,01455 моль × 2 = 0,0291 моль

Теперь мы можем рассчитать объем аммиака, воспользовавшись уравнением PV = nRT:
V = nRT / P
= (0,0291 моль × 8,31 Дж/моль*К × 283,15 К) / 91,31 кПа
≈ 0,0774 л = 77,4 мл

Таким образом, объем аммиака, выделившегося при данной реакции, составляет около 77,4 мл.

Советы:
- Перед решением данной задачи рекомендуется обновить знания о стехиометрии реакций и уравнениях газового состояния;
- Всегда обращайте внимание на единицы измерения, чтобы правильно проводить расчеты;
- Если у вас возникают затруднения, попросите помощи учителя или проконсультируйтесь с дополнительной литературой по химии.

Задание: Концентрация 2н. раствора серной кислоты (H2SO4) составляет 0,4 моль/л. Какой объем 2н. раствора H2SO4 содержит 0,5 моль данной кислоты? (Ответ округлите до десятых).