Какова массовая доля кислоты в водном растворе H2SO4, который был добавлен к 140 г олеума с массовой долей SO3 20%, если в результате получился водный раствор H2SO4 с массовой долей 66,5% при добавлении 80,0 г этого раствора?

Химия 11 класс Растворы и их свойства массовая доля кислоты водный раствор H2SO4 олеум массовая доля SO3 расчет концентрации раствора химия 11 класс задачи по химии растворы и концентрации Новый

Для решения этой задачи нам нужно определить, сколько кислоты содержится в конечном растворе, и затем рассчитать массовую долю кислоты в полученном растворе.

Шаг 1: Определение массы SO3 в олеуме

• Масса олеума = 140 г
• Массовая доля SO3 = 20%
• Масса SO3 = 140 г * 0,20 = 28 г

Шаг 2: Определение массы H2SO4, образованной из SO3

• SO3 + H2O → H2SO4 (реакция образования кислоты)
• Молярная масса SO3 = 80 г/моль
• Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль
• По уравнению реакции видно, что 1 моль SO3 дает 1 моль H2SO4.
• Количество моль SO3 = 28 г / 80 г/моль = 0,35 моль.
• Следовательно, масса H2SO4 = 0,35 моль * 98 г/моль = 34,3 г.

Шаг 3: Определение массы H2SO4 в добавленном растворе

• Масса добавленного раствора H2SO4 = 80 г.
• Массовая доля H2SO4 в растворе = 66,5%.
• Масса H2SO4 в добавленном растворе = 80 г * 0,665 = 53,2 г.

Шаг 4: Определение общей массы H2SO4 в конечном растворе

• Общая масса H2SO4 = масса из олеума + масса из добавленного раствора.
• Общая масса H2SO4 = 34,3 г + 53,2 г = 87,5 г.

Шаг 5: Определение общей массы конечного раствора

• Общая масса конечного раствора = масса олеума + масса добавленного раствора.
• Общая масса конечного раствора = 140 г + 80 г = 220 г.

Шаг 6: Расчет массовой доли H2SO4 в конечном растворе

• Массовая доля H2SO4 = (масса H2SO4 / общая масса раствора) * 100%
• Массовая доля H2SO4 = (87,5 г / 220 г) * 100% ≈ 39,77%

Таким образом, массовая доля H2SO4 в полученном водном растворе составляет примерно 39,77%.