Для решения данной задачи нам нужно определить объем водного раствора серной кислоты, который необходим для растворения оксида серы (IV) с заданными параметрами. Давайте разберем шаги решения:
- Определим массу серной кислоты в растворе.
- Для начала найдем массу оксида серы (IV), который мы хотим получить в конечном растворе. У нас есть масса оксида серы (IV) равная 46 г.
- Согласно условию, массовая доля оксида серы (IV) в олеуме должна составлять 18%. Это значит, что оксид серы (IV) составляет 18% от общей массы раствора.
- Обозначим общую массу раствора как M. Тогда мы можем записать уравнение:
- 0,18 * M = 46 г.
- Теперь найдем массу раствора:
- M = 46 г / 0,18 ≈ 255,56 г.
- Определим массу серной кислоты в растворе.
- Теперь, зная общую массу раствора, мы можем найти массу серной кислоты. Масса серной кислоты будет составлять:
- Масса серной кислоты = Общая масса раствора - Масса оксида серы (IV).
- Масса серной кислоты = 255,56 г - 46 г = 209,56 г.
- Теперь найдем объем водного раствора серной кислоты.
- Согласно условию, у нас есть водный раствор серной кислоты с массовой долей 55%. Это значит, что в 100 г раствора содержится 55 г серной кислоты.
- Мы можем использовать это соотношение для нахождения массы раствора:
- 55 г кислоты / 100 г раствора = 209,56 г кислоты / V, где V - масса раствора.
- Теперь выразим V:
- V = (209,56 г * 100 г) / 55 г ≈ 381,01 г.
- Теперь найдем объем раствора.
- Для этого используем плотность раствора, которая равна 1,445 г/мл.
- Объем раствора можно найти по формуле: Объем = Масса / Плотность.
- Объем = 381,01 г / 1,445 г/мл ≈ 263,06 мл.
Итак, объем водного раствора серной кислоты с массовой долей 55% и плотностью 1,445 г/мл, необходимый для растворения 46 г оксида серы (IV) для получения олеума с массовой долей оксида серы (IV) 18%, составляет примерно 263,06 мл.