Question

сколько м3 (н. у.) оксида серы (vi) нужно впитывать в 664 мл 32,6%-ного (р = 1,24 г/мл) раствора серной кислоты, чтобы концентрация раствора стала 96​

Answer 1

Дано:

V₁(р-ра H₂SO₄) = 664 мл

ω₁(H₂SO₄) = 32,6%

ρ₁(р-ра H₂SO₄) = 1,24 гр/мл

ω₂(H₂SO₄) = 96%

--------------------------------------

Найти:

V(SO₃) - ?

Решение:

1) Для начала мы напишем уравнение реакции:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

2) Далее находим массу раствора серной кислоты, а потом и массу чистого вещества у серной кислоты:

m₁(р-ра H₂SO₄) = V₁(р-ра H₂SO₄) × ρ₁(р-ра H₂SO₄) = 664 мл × 1,24 гр/мл = 823,36 гр

m₁(H₂SO₄) = (m₁(р-ра H₂SO₄) × ω₁(H₂SO₄))/100% = (823,36 гр × 32,6%)/100% = 823,36 гр × 0,326 ≈ 268,42 гр

3) Далее находим количества вещества у оксида серы (VI):

Пусть n(SO₃) = n(H₂SO₄) = x моль , тогда:

M(SO₃) = 32 + 16×3 = 32 + 48 = 80 гр/моль

m(SO₃) = n(SO₃) × M(SO₃) = x моль × 80 гр/моль = 80x гр

m₂(р-ра H₂SO₄) = m₁(р-ра H₂SO₄) + m(SO₃) = 823,36 гр + 80x гр = (823,36 + 80x) гр

а масса добавляемой кислоты:

M(H₂SO₄) = 1×2 + 32 + 16×4 = 2 + 32 + 64 = 98 гр/моль

m(добавл.)(H₂SO₄) = n(H₂SO₄) × M(H₂SO₄) = x моль × 98 гр/моль = 98x гр

m₂(H₂SO₄) = m₁(H₂SO₄) + m(добавл.)(H₂SO₄) = 268,42 гр + 98x гр = (268,42 + 98x) гр

Теперь находим количества вещества у оксида серы (VI) из концентрации раствора:

ω₂(H₂SO₄) = m₂(H₂SO₄)/m₂(р-ра H₂SO₄) × 100%

96% = (268,42 + 98x) гр / (823,36 + 80x) гр × 100%

0,96 = (268,42 + 98x) / (823,36 + 80x)

268,42 + 98x = 0,96 × (823,36 + 80x)

268,42 + 98x = 790,4256 + 76,8x

98x - 76,8x = 790,4256 - 268,42

21,2x = 522,0056

x ≈ 24,62 моль ⇒ n(SO₃) = 24,62 моль

4) Теперь находим объем оксида серы (VI):

V(SO₃) = n(SO₃) × Vm = 24,62 моль × 22,4 л/моль = 551,488 л ≈ 551,5 л ≈ 0,552 м³ ≈ 0,55 м³

Ответ: V(SO₃) = 0,55 м³

Решено от: $DK954$