Question

Задача. Определите обЪем оксида углерода (4 вал.) и оксида серы (4 вал.), образованные при окислении 0,75 моль угля 160 г 30%-м р-ом серной кислоты

Answer 1

Дано:

n (C) = 0,75 моль;

m (H₂SO₄) = 160 г;

ω (H₂SO₄) = 30%.

Найти:

V (CO₂) — ?

V (SO₂) — ?

Решение:

↓ [РЕШЕНИЕ И ОТВЕТ ВО ВЛОЖЕНИИ] ↓

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно определить, сколько моль угля и серной кислоты будет участвовать в реакции окисления, а затем использовать это количество молей для определения объема образующихся оксидов углерода (IV) и серы (IV).

1. Сначала определим количество молей серной кислоты:

Масса серной кислоты = 160 г Концентрация серной кислоты = 30% = 0,3 Объем серной кислоты можно рассчитать, используя формулу:

Объем (л) = Масса (г) / Концентрация (г/мл)

Объем серной кислоты = 160 г / 0,3 г/мл = 533,33 мл

Теперь определим количество молей серной кислоты:

Масса молекулы H2SO4 (серная кислота) = 21 + 32 + 416 = 98 г/моль Количество молей серной кислоты = Масса (г) / Масса молекулы (г/моль)

Количество молей серной кислоты = 533,33 мл / 98 г/моль ≈ 5,44 моль

2. Теперь определим количество молей угля:

Количество молей угля = 0,75 моль

3. Рассчитаем количество молей оксида углерода (IV) и оксида серы (IV), образующихся в реакции.

Уравнение реакции окисления угля:

C + 2H2SO4 -> CO2 + 2SO2 + 2H2O

Согласно уравнению, 1 моль угля (C) образует 1 моль углекислого газа (CO2).

Количество молей CO2 = Количество молей угля = 0,75 моль

Теперь, согласно уравнению, 1 моль серной кислоты (H2SO4) образует 2 моля диоксида серы (SO2).

Количество молей SO2 = 2 * Количество молей серной кислоты = 2 * 5,44 моль = 10,88 моль

4. Теперь мы можем рассчитать объемы образовавшихся газов при стандартных условиях (0°C и 1 атм):

Объем CO2 = 0,75 моль * 22,4 л/моль = 16,8 л Объем SO2 = 10,88 моль * 22,4 л/моль = 243,39 л

Итак, объем оксида углерода (IV), образовавшегося при окислении угля, составляет 16,8 л, а объем оксида серы (IV), образовавшегося при окислении серной кислоты, составляет 243,39 л.