Для решения данной задачи начнем с уравнения реакции между аммиаком (NH₃) и серной кислотой (H₂SO₄):
[
\text{H}_2\text{SO}_4 + 2,\text{NH}_3 \rightarrow \text{(NH}_4)_2\text{SO}_4
]
Согласно уравнению на 1 моль серной кислоты реагирует 2 моля аммиака, в результате чего образуется сульфат аммония ((NH₄)_2SO₄).
Теперь нам нужно узнать количество вещества аммиака, который мы пропустили.
- Определим количество вещества аммиака:
Объем аммиака (V = 11.2 , \text{л}) (н.у.). При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 л.
Количество вещества (n) аммиака можно вычислить по формуле:
[
n = \frac{V}{22.4} = \frac{11.2}{22.4} = 0.5 , \text{моль}
]
- Определим количество серной кислоты:
Согласно уравнению реакции, на 1 моль (\text{H}_2\text{SO}_4) нужно 2 моль (\text{NH}_3). Значит, для 0.5 моль (\text{NH}_3) потребуется:
[
n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{0.5}{2} = 0.25 , \text{моль}
]
- Определим массу серной кислоты:
Молярная масса серной кислоты (\text{H}_2\text{SO}_4):
[
M(\text{H}_2\text{SO}_4) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 , \text{г/моль}
]
Необходимая масса серной кислоты:
[
m(\text{H}_2\text{SO}_4) = n \times M = 0.25 \times 98 = 24.5 , \text{г}
]
- Определим массу 10%-ного раствора серной кислоты:
Если 10% раствор серной кислоты содержит 10 г серной кислоты в 100 г раствора, то 24.5 г серной кислоты будут содержаться в растворе:
[
m_\text{раствора} = \frac{24.5 , \text{г}}{0.1} = 245 , \text{г}
]
Таким образом, масса исходного 10%-ного раствора серной кислоты составляет 245 г.
