При взаимодействии оксида серы (IV) с раствором гидроксида натрия был получен сульфит натрия массой 567 г, а выход продукта реакции составил 75%. Какой объём сернистого ангидрида был использован? Какова его масса?

Химия 11 класс Химические реакции и расчеты по ним оксид серы (IV) раствор гидроксида натрия сульфит натрия выход продукта реакции объём сернистого ангидрида масса сернистого ангидрида Новый

Для решения данной задачи нам необходимо следовать нескольким шагам.

Шаг 1: Определение молекулярной массы сульфита натрия (Na2SO3)

• Натрий (Na) - 23 г/моль, у нас 2 атома: 2 * 23 = 46 г/моль
• Сера (S) - 32 г/моль: 32 г/моль
• Кислород (O) - 16 г/моль, у нас 3 атома: 3 * 16 = 48 г/моль

Теперь суммируем все массы:

46 + 32 + 48 = 126 г/моль

Шаг 2: Определение количества сульфита натрия

Мы знаем, что масса сульфита натрия составляет 567 г. Теперь найдем количество вещества (в молях) сульфита натрия:

Количество вещества (n) = масса / молекулярная масса

n(Na2SO3) = 567 г / 126 г/моль = 4.5 моль

Шаг 3: Определение теоретического выхода сульфита натрия

Так как выход составил 75%, это значит, что 4.5 моль - это 75% от теоретического выхода. Теперь найдем теоретическое количество сульфита натрия:

n(теоретическое) = n(фактическое) / выход

n(теоретическое) = 4.5 моль / 0.75 = 6 моль

Шаг 4: Определение количества сернистого ангидрида (SO2)

Согласно уравнению реакции:

SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O

Мы видим, что 1 моль SO2 реагирует с 2 моль NaOH, и в итоге образуется 1 моль Na2SO3. Таким образом, для 6 моль Na2SO3 нам нужно 6 моль SO2.

Шаг 5: Определение массы сернистого ангидрида

• Молекулярная масса SO2: Сера (S) - 32 г/моль, Кислород (O) - 16 г/моль, у нас 2 атома: 2 * 16 = 32 г/моль.
• Итого: 32 + 32 = 64 г/моль.

Теперь можем найти массу сернистого ангидрида:

Масса SO2 = количество * молекулярная масса = 6 моль * 64 г/моль = 384 г.

Шаг 6: Определение объема сернистого ангидрида

При стандартных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 л. Таким образом, объем 6 моль SO2 будет:

Объем SO2 = количество * 22.4 л/моль = 6 моль * 22.4 л/моль = 134.4 л.

Ответ:

• Объем сернистого ангидрида (SO2) составляет 134.4 литра.
• Масса сернистого ангидрида составляет 384 грамма.