Для решения данной задачи нам необходимо провести несколько расчетов, связанных с химической реакцией между серной кислотой (H₂SO₄) и хлоридом натрия (NaCl). В результате этой реакции образуется сульфат натрия (Na₂SO₄) и хлороводород (HCl). Прежде всего, запишем уравнение реакции:
\[ H_2SO_4 + 2NaCl \rightarrow Na_2SO_4 + 2HCl \]
Теперь нам известен объем хлороводорода (HCl), который составляет 2,24 литра при нормальных условиях (н.у.). При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Таким образом, можем определить количество молей HCl:
\[ n_{HCl} = \frac{V}{V_{m}} = \frac{2,24 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции, на 2 моля HCl нужно 1 моль H₂SO₄. Значит, количество молей серной кислоты, участвующей в реакции, будет равно:
\[ n_{H2SO4} = \frac{n_{HCl}}{2} = \frac{0,1 \, \text{моль}}{2} = 0,05 \, \text{моль} \]
Теперь нам нужно вычислить массу серной кислоты. Молярная масса H₂SO₄ составляет:
\[ M_{H2SO4} = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль} \]
Теперь можем найти массу:
\[ m_{H2SO4} = n_{H2SO4} \times M_{H2SO4} = 0,05 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль} = 4,9 \, \text{г} \]
Теперь определим массу 75%-ного раствора серной кислоты. Для этого рассчитаем массу раствора, зная, что в 100 г 75%-ного раствора содержится 75 г H₂SO₄.
Если в 100 г раствора содержится 75 г серной кислоты, то в таких частях мы можем найти массу раствора, содержащего 4,9 г H₂SO₄:
\[ \text{масса раствора} = \frac{100 \, \text{г}}{75 \, \text{г}} \times 4,9 \, \text{г} = 65,33 \, \text{г} \]
Таким образом, масса 75%-ного раствора серной кислоты, необходимого для реакции с хлоридом натрия, составляет примерно 65,33 г.