Cho dung dịch KOH đến dư vào 20 ml dung dịch (NH4)2SO4 1M đun nóng nhẹ thể tích …
Bài tập này yêu cầu chúng ta tính thể tích khí thu được khi cho dung dịch KOH dư vào dung dịch (NH4)2SO4 đun nóng nhẹ.
Bước 1: Xác định phản ứng hóa học xảy ra
Khi cho dung dịch KOH (là một bazơ mạnh) vào dung dịch (NH4)2SO4 (là một muối amoni), phản ứng sẽ xảy ra theo phương trình ion rút gọn đặc trưng của phản ứng giữa ion amoni (NH4+) và ion hidroxit (OH-), tạo ra khí amoniac (NH3). Phản ứng này cần có nhiệt độ để xảy ra.
Phương trình hóa học đầy đủ của phản ứng là:
(NH4)2SO4 + 2KOH –to–> K2SO4 + 2NH3 + 2H2O
Bước 2: Xác định chất nào phản ứng hết, chất nào dư
Đề bài cho biết dung dịch KOH “đến dư”, điều này có nghĩa là KOH sẽ phản ứng hết, còn (NH4)2SO4 sẽ phản ứng hết hoặc còn dư tùy thuộc vào tỉ lệ mol. Tuy nhiên, vì KOH dư nên ta sẽ tính toán dựa trên lượng chất phản ứng là (NH4)2SO4.
Bước 3: Tính số mol của chất phản ứng (NH4)2SO4
Chúng ta có thể tính số mol theo công thức:
n = C * V
trong đó:
– n là số mol (đơn vị: mol)
– C là nồng độ mol (đơn vị: mol/L)
– V là thể tích dung dịch (đơn vị: L)
Theo đề bài, ta có:
– Thể tích dung dịch (NH4)2SO4 là 20 ml. Chúng ta cần đổi sang lít: 20 ml = 0.02 L.
– Nồng độ mol của dung dịch (NH4)2SO4 là 1M.
Vậy, số mol của (NH4)2SO4 là:
n(NH4)2SO4 = 1M * 0.02 L = 0.02 mol
Bước 4: Tính số mol khí NH3 thu được dựa vào phương trình hóa học
Từ phương trình hóa học ở Bước 1:
(NH4)2SO4 + 2KOH –to–> K2SO4 + 2NH3 + 2H2O
Ta thấy tỉ lệ mol giữa (NH4)2SO4 và NH3 là 1:2. Điều này có nghĩa là cứ 1 mol (NH4)2SO4 phản ứng sẽ tạo ra 2 mol khí NH3.
Vì số mol (NH4)2SO4 là 0.02 mol, nên số mol khí NH3 thu được sẽ là:
nNH3 = 2 n(NH4)2SO4 = 2 0.02 mol = 0.04 mol
Bước 5: Tính thể tích khí NH3 thu được ở điều kiện tiêu chuẩn
Ở điều kiện tiêu chuẩn (đktc), 1 mol khí chiếm thể tích là 22.4 lít.
Công thức tính thể tích khí ở điều kiện tiêu chuẩn là:
V = n * 22.4
trong đó:
– V là thể tích khí (đơn vị: L)
– n là số mol khí (đơn vị: mol)
Áp dụng công thức này với số mol NH3 đã tính được:
VNH3 = 0.04 mol * 22.4 L/mol = 0.896 L
Kết luận:
Thể tích khí thu được ở điều kiện tiêu chuẩn là 0.896 lít.
Hy vọng các em đã hiểu rõ từng bước giải của bài tập này. Khi gặp các bài toán tương tự, các em hãy nhớ phân tích đề bài, viết đúng phương trình hóa học, tính toán số mol chính xác và áp dụng đúng các công thức liên quan nhé.
\(n_{(NH_4)_2SO_4}=0,02.1=0,02(mol)\)
Phương trình điện li :
\(\rm (NH_4)_2SO_4\to 2NH_4^{+}+SO_{4}^{2-}\\ \;\;\;0,02 \;\;\to 0,04(mol) \\KOH\to K^+ +OH^-\)
Phương trình phản ứng :
\(\rm NH_4^+ +OH^-\to NH_3+H_2O\)
\(=>n_{NH_3}=0,02.2=0,04(mol)\)
\(=>V=0,04.22,4=0,896(l)\)
Đáp án:
0,896 l
Giải thích các bước giải:
\(n_{(NH_4)_2SO_4}=0,02.1=0,02\ (mol)\)
\(\to n_{NH_4^+}=0,02.2=0,04\ (mol)\)
\(NH_4^++OH^-\to NH_3+H_2O\)
\(n_{NH_3}=n_{NH_4^+}=0,04\ (mol)\)
\(\to V_{NH_3}=0,04.22,4=0,896\ (l)\)