Давайте разберемся с этой задачей шаг за шагом.
Задача: Вычислить объем аммиака, который выделится при взаимодействии с избытком гидроксида натрия восьми растворов с сульфатом аммония массой 150 г.
Шаг 1: Записываем химическую реакцию
Раствор сульфата аммония \((\mathrm{NH_4)_2SO_4}\) взаимодействует с гидроксидом натрия \((\mathrm{NaOH})\). В результате реакции образуется аммиак, натрий сульфат и вода:
\[ (\mathrm{NH_4)_2SO_4 + 2NaOH \rightarrow 2NH_3\uparrow + Na_2SO_4 + 2H_2O} \]
- Аммиак выделяется в газообразном виде (обозначен стрелкой вверх).
- Реакция показывает, что 1 молекула сульфата аммония реагирует с 2 молекулами гидроксида натрия, выделяя 2 молекулы аммиака.
Шаг 2: Определяем количество вещества сульфата аммония в 150 г
Молекулярная масса \(\mathrm{(NH_4)_2SO_4}\):
\[ \mathrm{N} = 14 \\ \mathrm{H} = 1 \\ \mathrm{S} = 32 \\ \mathrm{O} = 16 \]
Подсчитаем:
\[ \mathrm{M} = 2 \times (14 + 4 \times 1) + 32 + 4 \times 16 = 2 \times (14 + 4) + 32 + 64 = 2 \times 18 + 96 = 36 + 96 = 132\, \text{г/моль} \]
Количество вещества сульфата аммония:
\[ n = \frac{m}{M} = \frac{150\, \text{г}}{132\, \text{г/моль}} \approx 1.136\, \text{моль} \]
Шаг 3: Найти количество выделяющегося аммиака
Обратим внимание на соотношение реакции:
\[ 1\, \text{моль} (\mathrm{NH_4)_2SO_4} \rightarrow 2\, \text{моль} \, \mathrm{NH_3} \]
То есть, на 1.136 моль сульфата аммония приходится:
\[ n_{NH_3} = 2 \times 1.136 \approx 2.272\, \textоль \]
Шаг 4: Определяем объем аммиака при стандартных условиях
При нормальных условиях (1 моль газа занимает 22.4 л), объем выделяющегося аммиака:
\[ V_{NH_3} = n_{NH_3} \times 22.4 \, \text{л} \approx 2.272 \times 22.4 \approx 50.9\, \text{л} \]
Ответ:
При реакции с 150 г сульфата аммония и избытке гидроксида натрия выделится примерно 50.9 литров аммиака.