Через 10%-ный раствор серной кислоты пропускали аммиак до полного образования средней соли. Всего израсходовано 11,2 л (н. у.) аммиака. Определите массу исходного раствора серной…

Для решения данной задачи необходимо использовать химические уравнения и понимание основ химических реакций между аммиаком и серной кислотой (H₂SO₄).

1. Условия реакции: При взаимодействии аммиака (NH₃) с серной кислотой образуется сульфат аммония (NH₄)₂SO₄. Реакция протекает по уравнению:

   \[ H₂SO₄ + 2NH₃ → (NH₄)₂SO₄ \]

   Это говорит о том, что на 1 моль серной кислоты требуется 2 моля аммиака.

2. Нормальные условия: Объем аммиака (11,2 л) приведен в нормальных условиях (н. у.), которая соответствует 0°C и 1 атм. При этих условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Таким образом, можно рассчитать количество молей аммиака:

   \[ n(NH₃) = \frac{V}{V_m} = \frac{11,2 \, л}{22,4 \, л/моль} = 0,5 \, моль \]

3. Количество серной кислоты: По уравнению реакции на 2 моля аммиака требуется 1 моль серной кислоты. Поэтому, для 0,5 моля аммиака потребуется:

   \[ n(H₂SO₄) = \frac{0,5 \, моль}{2} = 0,25 \, моль \]

4. Масса серной кислоты: Молярная масса серной кислоты H₂SO₄ составляет 98 г/моль. Следовательно, масса серной кислоты, реагирующей с аммиаком, будет:

   \[ m(H₂SO₄) = n(H₂SO₄) \cdot M(H₂SO₄) = 0,25 \, моль \cdot 98 \, г/моль = 24,5 \, г \]

5. Концентрация раствора: Имеется 10%-ный раствор серной кислоты. Это означает, что в 100 г раствора содержится 10 г H₂SO₄. Чтобы найти массу раствора, в котором содержится 24,5 г H₂SO₄, используем пропорцию:

   \[ \frac{10 \, г \, H₂SO₄}{100 \, г \, раствора} = \frac{24,5 \, г \, H₂SO₄}{x \, г \, раствора} \]

   Решим уравнение для x:

   \[ x = \frac{100 \, г \cdot 24,5 \, г}{10 \, г} = 245 \, г \, раствора \]

Таким образом, масса исходного раствора серной кислоты составляет 245 г.