Question

Помогите решить, а) Навеску 1,5000 г технического сульфата аммония растворили в мерной колбе объемом 250 мл. 25 мл этого раствора прокипятили с концентрированной щелочью. Выделившийся при этом аммиак поглощен 40 мл 0,1040 н раствором H2SO4 , а на обратное титрование израсходовано 25 мл 0,0970 М раствора NaOH. Вычислить массовую долю аммиака в исходной навеске.

Answer 1

Ответ:

≈9,85%

Объяснение:

1) Нахождение эквивалентного кол-ва гидроксида натрия:

0,0970 М (NaOH) = 0,0970 Н (NaOH)

=> 0,0970 Н * 0,025 дм³ = 0,002425 моль-экв (NaOH)

=> количество нейтрализованной серной кислоты также равно 0,002425 моль-экв

2) Нахождение общего кол-ва и кол-ва прореагировавшей с аммиаком серной кислоты:

0,1040 Н * 0,040 дм³ = 0,00416 моль-экв (H₂SO₄ всего)

0,00416 – 0,002425 = 0,001735 моль-экв (H₂SO₄ прореагировавшей)

=> 0,001735 / 2 = 0,0008675 моль (H₂SO₄ прореагировавшей)

3) Так как аммиак не находится в избытке (это можно понять по наличию оставшейся серной кислоты), при взаимодействии его с серной кислотой образуется кислая соль – гидросульфат аммония:

NH₃ + H₂SO₄ → NH₄HSO₄

=> количество аммиака также равно 0,0008675 моль (если бы аммиак был в избытке – его кол-во было бы в два раза больше)

4) Реакция взаимодействия сульфата аммония с щёлочью (например, с NaOH):

(NH₄)₂SO₄ + 2NaOH (конц., t) → Na₂SO₄ + 2NH₃↑ + 2H₂O

Согласно стехиометрическим коэффициентам, кол-во сульфата аммония в два раза меньше кол-ва аммиака и равно: 0,0008675 / 2 = 0,00043375 моль

5) Нахождение общего кол-ва сульфата аммония: 0,00043375 * (250/25) = 0,0043375 моль

=> кол-во аммиака равно 0,0043375 * 2 = 0,008675 моль

6) Нахождение массы аммиака: 0,008675 * 17,0306 г/моль = 0,14774 г

Массовая доля аммиака в исходной навеске: ω = (0,14774 / 1,5000) * 100 ≈ 9,85%

Answer 2

Для решения этой задачи, давайте разобьем ее на несколько этапов:

1. Сначала определим количество молей аммиака, которое было выделилось при реакции с концентрированной щелочью. У нас есть следующая реакция:

NH4OH + NaOH → Na2SO4 + 2H2O

На основе стехиометрии этой реакции, 1 моль аммиака (NH4OH) реагирует с 1 молью натрия гидроксида (NaOH). Мы знаем, что было израсходовано 25 мл 0,0970 M раствора NaOH, поэтому количество молей NaOH, израсходованных, равно:

0,025 л * 0,0970 моль/л = 0,002425 моль NaOH

Из уравнения реакции видно, что это же количество молей аммиака было потрачено. Теперь у нас есть количество молей аммиака, которое реагировало.

2. Теперь определим количество молей аммиака, поглощенное раствором H2SO4. Мы знаем, что было поглощено 40 мл 0,1040 н раствора H2SO4. Сначала найдем количество молей H2SO4:

0,040 л * 0,1040 моль/л = 0,00416 моль H2SO4

Так как по стехиометрии реакции видно, что 1 моль H2SO4 реагирует с 2 молями NH4OH, то количество молей NH4OH, поглощенных раствором H2SO4, равно:

0,00416 моль H2SO4 * 2 = 0,00832 моль NH4OH

3. Теперь найдем количество молей аммиака в исходной навеске, используя информацию о количестве молей, потраченных на оба этапа:

Количество молей аммиака в исходной навеске = количество молей, поглощенных раствором H2SO4 + количество молей, израсходованных на обратное титрование

Количество молей аммиака = 0,00832 моль + 0,002425 моль = 0,010745 моль

4. Теперь мы можем найти массу аммиака в исходной навеске, зная его количество молей и молекулярную массу NH4OH:

Масса = количество молей * молекулярная масса Молекулярная масса NH4OH = 17 (N) + 4 (H) + 16 (O) = 17 + 4 + 16 = 37 г/моль

Масса аммиака = 0,010745 моль * 37 г/моль = 0,397465 г

5. Наконец, найдем массовую долю аммиака в исходной навеске:

Массовая доля = (масса аммиака / масса исходной навески) * 100% Массовая доля = (0,397465 г / 1,5000 г) * 100% = 26.5%

Итак, массовая доля аммиака в исходной навеске составляет 26.5%.