Разберем оба задания по очереди.
1. Оксид серы (VI) и гидроксид натрия
Дано:
- Объем оксида серы (VI) ( SO_3 ) = 2,24 л (н.у.)
- Масса 5%-го раствора NaOH = 80 г
1. Найдем количество ( SO_3 ):
Используя условие нормальных условий (н.у.), 1 моль газа занимает 22,4 л.
[
n(SO_3) = \frac{2,24 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 0,1 , \text{моль}
]
2. Реакция:
[
SO_3 + 2 NaOH \rightarrow Na_2SO_4 + H_2O
]
Из уравнения следует, что 1 моль ( SO_3 ) реагирует с 2 моль NaOH, т.е. 0,1 моль ( SO_3 ) требует 0,2 моль NaOH.
3. Найдем массу NaOH:
Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль.
[
m(NaOH) = 0,2 , \text{моль} \times 40 , \text{г/моль} = 8 , \text{г}
]
4. Определим, сколько NaOH осталось:
В 80 г 5%-го раствора NaOH содержится:
[
m(NaOH) = 80 , \text{г} \times 0,05 = 4 , \text{г}
]
Сравнив 4 г NaOH с 8 г, видно, что осреагировать не может, так как количества NaOH недостаточно. Это означает, что весь NaOH (4 г) прореагирует с ( SO_3 ).
5. Масса образовавшейся соли (Na2SO4):
[
n(Na_{2}SO_{4}) = \frac{4 , \text{г NaOH}}{2 \times 40 , \text{г/моль}} = \frac{4}{80} = 0,05 , \text{моль}
]
Молярная масса ( Na_2SO_4 = 2 \times 23 + 32 + 4 \times 16 = 142 , \text{г/моль} ).
Масса соли:
[
m(Na_2SO_4) = 0,05 , \text{моль} \times 142 , \text{г/моль} = 7,1 , \text{г}
]
6. Общая масса раствора:
Общая масса раствора после реакции:
[
m(раствора) = 80 , \text{г} (расчётный NaOH) + 7,1 , \text{г Na_2SO_4} = 87,1 , \text{г}
]
7. Массовая доля соли:
[
\omega(Na_2SO_4) = \frac{7,1}{87,1} \times 100% \approx 8,14%
]
2. Газообразный аммиак и ортофосфорная кислота
Дано:
- Объем аммиака ( NH_3 ) = 2,24 л (н.у.)
- Объем 50%-го раствора ортофосфорной кислоты = 14,68 мл
- Плотность раствора ( H_3PO_4 ) = 1,335 г/см³
1. Найдем количество ( NH_3 ):
[
n(NH_3) = \frac{2,24 , \text{л}}{22,4 , \text{л/моль}} = 0,1 , \text{моль}
]
2. Реакция:
[
NH_3 + H_3PO_4 \rightarrow NH_4^+ + H_2PO_4^-
]
Из уравнения видно, что 1 моль аммиака реагирует с 1 моль ортофосфорной кислоты.
3. Найдем массу растворенной ( H_3PO_4 ):
[
m(H_3PO_4) = V \times \rho = 14,68 , \text{мл} \times 1,335 , \text{г/мл} = 19,64 , \text{г}
]
С 50% раствором масса ( H_3PO_4 ):
[
m_{H_3PO_4} = 0,5 \times 19,64 , \text{г} = 9,82 , \text{г}
]
4. Находим, сколько ( H_3PO_4 ) использовалось:
Так как 0,1 моль ( NH_3 ) требует 0,1 моль ( H_3PO_4 ) (молярная масса ( H_3PO_4 = 98 , \text{г/моль} )):
[
m(H_3PO_4) = 0,1 , \text{моль} \times 98 , \text{г/моль} = 9,8 , \text{г}
]
5. Масса соли:
Так как количество H3PO4 достаточно, то количество образовавшейся соли:
[
m(NH_4H_2PO_4) = 9,8 , \text{г}
]
6. Общая масса раствора:
Общая масса:
[
m(раствора) = 14,68 , \text{г} + 19,64 , \text{г} = 34,32 , \text{г}
]
7. Массовая доля соли:
[
\omega(NH_4H_2PO_4) = \frac{9,8}{34,32} \times 100% \approx 28,56%
]
Таким образом, для обеих задач результаты следуют логике химических реакций и расчетов. Если у вас будут дополнительные вопросы или нужно изучить другой материал, не стесняйтесь спрашивать!
