Какой объем сернистого газа (нормальных условий) выделился при реакции 316 г 15% раствора сульфита калия с избытком

Ирина

58

Чтобы решить данную задачу, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Найдите мольную массу сульфита калия (K₂SO₃). Для этого нужно сложить атомные массы калия (K), серы (S) и трех кислородов (O) в соответствующих пропорциях. Атомная масса калия (K) равна примерно 39.1 г/моль, масса серы (S) - около 32.1 г/моль, а масса кислорода (O) - около 16 г/моль. Следовательно, мольная масса сульфита калия будет равна:

масса К₂SO₃ = (2 * масса K) + масса S + (3 * масса О) = (2 * 39.1 г/моль) + 32.1 г/моль + (3 * 16 г/моль) = около 138.2 г/моль.

2. Рассчитайте количество сульфита калия в граммах, используя массу и процентное содержание раствора. Для этого умножьте массу раствора (316 г) на процентное содержание (15%), и затем разделите полученный результат на 100%. Таким образом, количество сульфита калия можно найти по формуле:

количество K₂SO₃ = (масса раствора * процентное содержание) / 100% = (316 г * 15%) / 100% = 47.4 г.

3. Рассчитайте мольное количество сульфита калия с использованием массы и мольной массы. Для этого нужно поделить массу сульфита калия (47.4 г) на мольную массу (138.2 г/моль):

мольное количество K₂SO₃ = масса K₂SO₃ / мольная масса K₂SO₃ = 47.4 г / 138.2 г/моль ≈ 0.343 моль.

4. В данной задаче указано, что азотная кислота используется с избытком, что означает, что азотной кислоты достаточно для полного реагирования с сульфитом калия. Это означает, что вся сумма сульфита калия будет исчерпана, и необходимо найти количество выделенного сернистого газа.

5. Согласно химическому уравнению реакции, сульфит калия (K₂SO₃) реагирует с азотной кислотой (HNO₃), образуя сульфат калия (K₂SO₄), а кислород и серебро газа (SO₂). Это означает, что каждый моль сульфита калия приводит к образованию одного моля сернистого газа (SO₂).

6. Таким образом, количество выделившегося сернистого газа будет равно количеству молей сульфита калия. В нашем случае это 0.343 моль.

7. Чтобы выразить это в объеме в нормальных условиях, используйте уравнение состояния идеального газа: V = n * Vm, где V - объем газа, n - количество молей газа, Vm - молярный объем, равный 22.4 л/моль при нормальных условиях.

8. Подставим значения и вычислим объем:

V = 0.343 моль * 22.4 л/моль ≈ 7.68 л.

Итак, при реакции 316 г 15% раствора сульфита калия с избытком азотной кислоты, выделится примерно 7.68 л сернистого газа (при нормальных условиях).