Какой состав полученного раствора и какие массовые доли веществ в нем можно определить, если оксид серы (IV), полученный в результате полного сжигания сероводорода объемом 44,8 л (при н.у.), был пропущен через 200 мл 40%-го раствора гидроксида натрия плотностью 1,4 г/см3?

Химия 10 класс Реакции окисления и восстановления, взаимодействие оксидов с основаниями оксид серы IV сжигание сероводорода раствор гидроксида натрия массовая доля веществ химические реакции 10 класс Новый

Для решения этой задачи нам нужно пройти несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение массы сероводорода

Сначала найдем массу сероводорода, который сгорел. Мы знаем, что объем сероводорода составляет 44,8 л. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Поэтому мы можем рассчитать количество молей сероводорода:

• Количество молей H2S = Объем H2S / Объем одного моля газа = 44,8 л / 22,4 л/моль = 2 моль.

Теперь найдем массу сероводорода:

• Молярная масса H2S = 2(1) + 32 = 34 г/моль.
• Масса H2S = Количество молей * Молярная масса = 2 моль * 34 г/моль = 68 г.

Шаг 2: Определение массы оксида серы (IV)

При полном сгорании сероводорода образуется оксид серы (IV) и вода:

• 2 H2S + 3 O2 → 2 SO2 + 2 H2O.

Из уравнения видно, что 2 моль H2S дает 2 моль SO2. Значит, мы получим 2 моль SO2:

• Масса SO2 = Количество молей * Молярная масса SO2 = 2 моль * (32 + 2*16) г/моль = 2 моль * 64 г/моль = 128 г.

Шаг 3: Определение массы гидроксида натрия в растворе

Теперь найдем массу гидроксида натрия в 200 мл 40%-го раствора. Плотность раствора составляет 1,4 г/см3, поэтому:

• Объем раствора = 200 мл = 200 см3.
• Масса раствора = Объем * Плотность = 200 см3 * 1,4 г/см3 = 280 г.

Теперь найдем массу NaOH в растворе:

• Масса NaOH = 40% от массы раствора = 0,4 * 280 г = 112 г.

Шаг 4: Реакция между SO2 и NaOH

Оксид серы (IV) реагирует с гидроксидом натрия по следующему уравнению:

• SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O.

Из уравнения видно, что 1 моль SO2 реагирует с 2 молями NaOH. Рассчитаем количество молей SO2 и NaOH:

• Количество молей SO2 = 128 г / 64 г/моль = 2 моль.
• Количество молей NaOH = 112 г / 40 г/моль = 2,8 моль.

SO2 будет реагировать с 2 моль NaOH, и у нас достаточно NaOH для реакции, так как у нас 2,8 моль NaOH.

Шаг 5: Определение состава и массовых долей раствора

После реакции у нас останется 0,8 моль NaOH (2,8 моль - 2 моль). Теперь найдем массу оставшегося NaOH:

• Масса оставшегося NaOH = 0,8 моль * 40 г/моль = 32 г.

Теперь найдем общую массу раствора после реакции:

• Общая масса = Масса SO2 + Масса NaOH (оставшийся) + Масса раствора = 128 г + 32 г + 280 г = 440 г.

Теперь мы можем найти массовые доли:

• Массовая доля SO2 = 128 г / 440 г * 100% = 29,09%.
• Массовая доля оставшегося NaOH = 32 г / 440 г * 100% = 7,27%.
• Массовая доля воды (образовавшейся в результате реакции) = 280 г / 440 г * 100% = 63,64%.

Таким образом, состав полученного раствора и массовые доли веществ в нем следующие:

• SO2: 29,09%
• NaOH: 7,27%
• Вода: 63,64%