Какова масса серной кислоты, образующейся при реакции 30 г серы с 40 г 59% раствора азотной кислоты?

Химия 11 класс Реакции кислот и оснований масса серной кислоты реакция серы азотная кислота 59% раствор химические реакции расчет массы химия серная кислота Новый

Для решения данной задачи необходимо провести несколько шагов, включая определение реакций, расчет количества реагентов и вычисление массы образующегося продукта.

Шаг 1: Определение реакции

Сера (S) реагирует с азотной кислотой (HNO3) с образованием серной кислоты (H2SO4) и других продуктов. Упрощенно, реакция может быть представлена следующим образом:

• 6 S + 6 HNO3 → 6 H2SO4 + 6 NO2 + 2 H2O

Из уравнения видно, что 6 моль серы реагируют с 6 моль азотной кислоты, образуя 6 моль серной кислоты.

Шаг 2: Расчет количества серы

Сначала найдем количество молей серы в 30 г:

• Молярная масса серы (S) = 32 г/моль
• Количество молей серы = масса / молярная масса = 30 г / 32 г/моль = 0.9375 моль

Шаг 3: Расчет количества азотной кислоты

Теперь определим массу чистой азотной кислоты в 40 г 59% раствора:

• Масса HNO3 = 40 г * 0.59 = 23.6 г
• Молярная масса HNO3 = 63 г/моль
• Количество молей HNO3 = 23.6 г / 63 г/моль = 0.3746 моль

Шаг 4: Определение лимитирующего реагента

Согласно уравнению реакции, 1 моль серы реагирует с 1 моль азотной кислоты. Сравнивая количество молей:

• Сера: 0.9375 моль
• Азотная кислота: 0.3746 моль

Азотная кислота является лимитирующим реагентом, так как ее меньше.

Шаг 5: Расчет образующейся серной кислоты

Согласно стехиометрии реакции, 1 моль HNO3 дает 1 моль H2SO4. Следовательно, количество образующейся серной кислоты будет равно количеству молей HNO3:

• Количество H2SO4 = 0.3746 моль

Шаг 6: Вычисление массы серной кислоты

Теперь найдем массу серной кислоты:

• Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль
• Масса H2SO4 = количество * молярная масса = 0.3746 моль * 98 г/моль = 36.7 г

Ответ: Масса серной кислоты, образующейся при реакции 30 г серы с 40 г 59% раствора азотной кислоты, составляет примерно 36.7 г.