Question

Какой объём сернистого (н. у.) образуется при взаимодействии серы массой 12,8 г с 84 г 70%-ной серной кислоты?

Answer 1

Дано
m(S) = 12.8 г
m(раствора) = 84 г
w(H2SO4) = 70%

Решение

m(H2SO4) = m(раствора) * w(H2SO4) = 84 * 0.7 = 58.8 г

S + 2H2SO4 = 3SO2 + 2H2O

n(SO2) = 3n(S)

n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 58.8 / 98 = 0.6 моль

n(S) = m(S) / M(S) = 12.8 / 32 = 0.4 моль

Так как на 2 моль серной кислоты требуется 1 моль S, то n(S) = 0.3 моль, так как серная кислота - лимитирующий реагент

n(SO2) = 3n(S) = 0.9 моль

V(SO2) = n(SO2) * Vm = 0.9 * 22.4 = 20.16 дм3

Ответ: 20.16 дм3

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо записать уравнение реакции взаимодействия серы и серной кислоты:

S + H2SO4 -> SO2 + 2H2O

В этом уравнении 1 моль серы (молекулярная масса 32 г/моль) взаимодействует с 1 моль серной кислоты (молекулярная масса 98 г/моль) и образуется 1 моль сернистого ангидрида (молекулярная масса 64 г/моль).

Начнем с расчета количества серной кислоты, заданной массой 84 г и концентрацией 70%:

Количество H2SO4 = масса / молярная масса = 84 г / 98 г/моль = 0,857 моль

Теперь найдем количество серы, необходимое для полного превращения этого количества серной кислоты:

Количество S = 0,857 моль H2SO4 / 1 моль S = 0,857 моль S

Масса этого количества серы:

Масса S = количество S x молярная масса S = 0,857 моль x 32 г/моль = 27,4 г

Таким образом, при взаимодействии 12,8 г серы с 84 г 70%-ной серной кислоты образуется только 12,8 г серы, а остальная сера останется непрореагированной.