Решение задачи: (NH₄)₂SO₄ + KOH + H₃PO₄

Вот решение вашей задачи, оформленное так, чтобы было удобно переписать в тетрадь: Решение задачи: 1. Находим количество вещества сульфата аммония. Молярная масса \((NH_4)_2SO_4\) равна: \(M((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot (14 + 4 \cdot 1) + 32 + 4 \cdot 16 = 2 \cdot 18 + 32 + 64 = 36 + 32 + 64 = 132 \text{ г/моль}\) Количество вещества \((NH_4)_2SO_4\): \(n((NH_4)_2SO_4) = \frac{m}{M} = \frac{19.8 \text{ г}}{132 \text{ г/моль}} = 0.15 \text{ моль}\) 2. Пишем уравнение реакции сульфата аммония с гидроксидом калия и находим количество выделившегося аммиака. \((NH_4)_2SO_4 + 2KOH \rightarrow K_2SO_4 + 2NH_3\uparrow + 2H_2O\) По уравнению реакции, из 1 моль \((NH_4)_2SO_4\) образуется 2 моль \(NH_3\). Значит, из 0.15 моль \((NH_4)_2SO_4\) образуется: \(n(NH_3) = 2 \cdot n((NH_4)_2SO_4) = 2 \cdot 0.15 \text{ моль} = 0.3 \text{ моль}\) 3. Находим количество вещества фосфорной кислоты. Молярная масса \(H_3PO_4\) равна: \(M(H_3PO_4) = 3 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 3 + 31 + 64 = 98 \text{ г/моль}\) Количество вещества \(H_3PO_4\): \(n(H_3PO_4) = \frac{m}{M} = \frac{24.5 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0.25 \text{ моль}\) 4. Определяем, какие соли образуются при взаимодействии аммиака с фосфорной кислотой. Аммиак \((NH_3)\) является слабым основанием, а фосфорная кислота \((H_3PO_4)\) — трехосновной кислотой. В зависимости от соотношения количеств веществ, могут образоваться разные соли: * Дигидрофосфат аммония \((NH_4H_2PO_4)\) * Гидрофосфат аммония \(((NH_4)_2HPO_4)\) * Фосфат аммония \(((NH_4)_3PO_4)\) Смотрим на соотношение \(n(NH_3) : n(H_3PO_4)\): \(0.3 \text{ моль} : 0.25 \text{ моль}\) Разделим оба значения на меньшее (0.25 моль), чтобы получить соотношение: \(\frac{0.3}{0.25} : \frac{0.25}{0.25} = 1.2 : 1\) Это соотношение находится между 1:1 и 2:1. Это означает, что образуются две соли: дигидрофосфат аммония \((NH_4H_2PO_4)\) и гидрофосфат аммония \(((NH_4)_2HPO_4)\). Пусть \(x\) моль \((NH_4H_2PO_4)\) и \(y\) моль \(((NH_4)_2HPO_4)\). Уравнения реакций: 1) \(NH_3 + H_3PO_4 \rightarrow NH_4H_2PO_4\) (соотношение 1:1) 2) \(2NH_3 + H_3PO_4 \rightarrow (NH_4)_2HPO_4\) (соотношение 2:1) Составим систему уравнений: По фосфорной кислоте: \(x + y = n(H_3PO_4) = 0.25\) По аммиаку: \(x + 2y = n(NH_3) = 0.3\) Вычтем первое уравнение из второго: \((x + 2y) - (x + y) = 0.3 - 0.25\) \(y = 0.05 \text{ моль}\) Подставим \(y\) в первое уравнение: \(x + 0.05 = 0.25\) \(x = 0.25 - 0.05 = 0.2 \text{ моль}\) Итак, образовалось 0.2 моль \((NH_4H_2PO_4)\) и 0.05 моль \(((NH_4)_2HPO_4)\). 5. Определяем массу каждой соли. Молярная масса \((NH_4H_2PO_4)\): \(M(NH_4H_2PO_4) = 14 + 4 \cdot 1 + 2 \cdot 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 18 + 2 + 31 + 64 = 115 \text{ г/моль}\) Масса \((NH_4H_2PO_4)\): \(m(NH_4H_2PO_4) = n \cdot M = 0.2 \text{ моль} \cdot 115 \text{ г/моль} = 23 \text{ г}\) Молярная масса \(((NH_4)_2HPO_4)\): \(M((NH_4)_2HPO_4) = 2 \cdot (14 + 4 \cdot 1) + 1 + 31 + 4 \cdot 16 = 2 \cdot 18 + 1 + 31 + 64 = 36 + 1 + 31 + 64 = 132 \text{ г/моль}\) Масса \(((NH_4)_2HPO_4)\): \(m((NH_4)_2HPO_4) = n \cdot M = 0.05 \text{ моль} \cdot 132 \text{ г/моль} = 6.6 \text{ г}\) Ответ: Состав солей: * Дигидрофосфат аммония \((NH_4H_2PO_4)\) * Гидрофосфат аммония \(((NH_4)_2HPO_4)\) Масса солей: * Масса дигидрофосфата аммония \((NH_4H_2PO_4)\) = 23 г * Масса гидрофосфата аммония \(((NH_4)_2HPO_4)\) = 6.6 г