1. Какова масса получившейся соли после пропускания сернистого газа объемом 2,24 л через 120 г 20% раствора гидроксида

Aleksey_9703

64

1. Чтобы решить эту задачу, нам понадобятся знания о стехиометрии и концентрации растворов. Давайте начнем.

Сначала определим количество гидроксида натрия, содержащегося в 120 г 20% растворе. Для этого умножим массу раствора на процентную концентрацию (20% = 0,2) и получим:

масса гидроксида натрия = 120 г * 0,2 = 24 г

Теперь проведем расчет количества вещества гидроксида натрия по формуле:

количество вещества = масса / молярная масса

Молярная масса гидроксида натрия (NaOH) равна 40 г/моль. Поэтому:

количество вещества NaOH = 24 г / 40 г/моль = 0,6 моль

Теперь нам нужно найти количество вещества сернистого газа (SO2) в объеме 2,24 л. Для этого воспользуемся уравнением состояния газа (общим газовым законом):

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Учитывая, что условия задачи не предоставляют нам информацию о давлении и температуре, мы можем считать их стандартными (для комнатной температуры и атмосферного давления):

P = 1 атм
T = 273 К

Теперь мы можем найти количество вещества сернистого газа, подставляя известные значения в уравнение:

n = PV / RT = (1 атм * 2,24 л) / (0,0821 атм * л / моль * К * 273 К) ≈ 0,098 моль

Используя сбалансированное уравнение реакции между гидроксидом натрия и сернистым газом:

2NaOH + SO2 → Na2SO3 + H2O

Мы видим, что на одну молекулу сернистого газа требуется две молекулы гидроксида натрия, чтобы образовать сульфит натрия. Поэтому количество вещества гидроксида натрия (0,6 моль) будет в два раза больше количества вещества сернистого газа (0,098 моль).

Теперь рассчитаем количество вещества сульфита натрия (Na2SO3), образующегося в результате реакции. Так как отношение молей сернистого газа к сульфиту натрия равно 1:1, количество вещества сульфита натрия также будет равно 0,098 моль.

Молярная масса сульфита натрия (Na2SO3) составляет 126 г/моль. Поэтому масса образовавшейся соли равна:

масса соли = количество вещества * молярная масса = 0,098 моль * 126 г/моль ≈ 12,35 г

Таким образом, получившаяся масса соли после пропускания сернистого газа через раствор гидроксида натрия составляет около 12,35 г.

2. В данной задаче нам нужно представить уравнения реакций между серой, сероводородом, сернистым натрием и сернистым свинцом, а также указать цвет образовавшегося осадка.

a) Реакция между серой и водородом:
S + H2 → H2S

b) Реакция между сероводородом и натрием:
H2S + 2Na → Na2S + H2

c) Реакция между сернистым натрием и свинцом:
Na2S + Pb(NO3)2 → PbS + 2NaNO3

Полученный осадок при реакции между сернистым натрием и свинцом является серно-черным.

3. Метод электронного баланса поможет нам определить коэффициенты для реакции между серной кислотой (H2SO4), цинком (Zn), сероводородом (H2S) и водой (H2O).

H2SO4 + Zn → H2S + ZnSO4 + H2O

Давайте сначала сбалансируем атомы, исключив электроны:

H2SO4 + Zn → H2S + ZnSO4 + H2O + 2e-

Теперь проведем балансировку по элементам. Начнем с серы:

H2SO4 + Zn → H2S + ZnSO4 + H2O + 2e-
1S 1S

Затем балансируем кислород, добавив воду:

H2SO4 + Zn → H2S + ZnSO4 + 4H2O + 2e-
4O 4O

Далее балансируем водород, добавив протоны (H+):

H2SO4 + Zn + 2H+ → H2S + ZnSO4 + 4H2O + 2e-
2H 2H

Наконец, добавим электроны, чтобы сравнять количество зарядов:

H2SO4 + Zn + 2H+ + 2e- → H2S + ZnSO4 + 4H2O + 2e-
2e-

Сокращаем электроны и получаем окончательное сбалансированное уравнение:

H2SO4 + Zn + 2H+ → H2S + ZnSO4 + 4H2O

Таким образом, сбалансированное уравнение реакции:

H2SO4 + Zn + 2H+ → H2S + ZnSO4 + 4H2O

В данной реакции серная кислота (H2SO4) является окислителем, а цинк (Zn) - восстановителем.