Вычислите объем аммиака (н. у.), необходимого для полной нейтрализации раствора соляной кислоты массой 146 г и массовой долей 10%.
Давайте решим задачу поэтапно и подробно объясним каждый шаг.
Дано:
- Масса раствора соляной кислоты: \(146\,г\)
- Массовая доля HCl в растворе: 10% (то есть 0,10 в долях)
- Необходим объем аммиака (н.у.), необходимого для нейтрализации
Шаг 1. Определим массу чистой HCl в растворе
Масса HCl в растворе: \[ m_{HCl} = m_{раствора} \times \text{массовая доля} = 146\,г \times 0,10 = 14,6\,г \]
Шаг 2. Рассчитаем молярную массу HCl
Молярная масса HCl: \[ M_{HCl} = 1\, (H) + 35{,}5\, (Cl) = 36{,}5\, г/моль \]
Шаг 3. Найдём количество молей HCl
Количество молей HCl: \[ n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}} = \frac{14,6\,г}{36{,}5\,г/моль} \approx 0,4\, \text{моль} \]
Шаг 4. Уравнение нейтрализации
Реакция между соляной кислотой и аммиаком: \[ \text{HCl} + \text{NH}_3 \rightarrow \text{NH}_4Cl \]
- В соотношении 1:1, так что 1 моль HCl нейтрализуется 1 молью NH₃.
Объем аммиака (при н. у.) равен объему 1 моль газа, то есть 22,4 л.
Шаг 5. Вычисляем необходимый объем аммиака
Количество молей NH₃: \[ n_{NH_3} = n_{HCl} \approx 0,4\, \text{моль} \]
Объем газа при н.у. (нормальных условиях): \[ V_{NH_3} = n_{NH_3} \times 22{,}4\,л/моль = 0,4 \times 22{,}4 = 8,96\,л \]
Ответ:
Для полной нейтрализации раствора соляной кислоты массой 146 г, содержащего 10% HCl, потребуется примерно 8,96 литров аммиака (н.у.).
