2024-12-28 10:31:43
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
2024-12-28 10:32:06
Для решения этой задачи нам нужно пройти несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
Шаг 1: Определение массы сероводородаСначала 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.
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.
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.
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 раствораПосле 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%
