Question

Какая масса бромной воды (3,6 г брома в 100 г воды) необходима для окисления 10 г насыщенного раствора сернистой кислоты, если при н.у. 1 объем воды поглощает 79,8 объема диоксида серы?

Answer 1

Ответ:

127 гр.

Объяснение:

При взаимодействии р-ра сернистой кислоты и бромной воды образуются бромная и серная кислоты:

Br2+H2SO3+H20=2HBr+H2SO4.

1. По соотношению объёмов воды и SO2, можно узнать соотношение их масс. Для этого переведём их в одну единицу измерения - литр. Тогда у нас получится соотношение объёмов 1 л(H2O) : 79,8 л.(SO2). Из этого следует, что воды в растворе 1000 гр. (m=V*p=1000 мл*1 г/мл=1000 г), а сернистого ангидрида - 3,5625 моль (n=V/Vm=79,8/22,4=3,5625).Из этого следует, что и H2SO3 образовалось 3,5625 моль(соотношение 1:1). Теперь можно найти массу раствора: m(р-р)=1000+3,5625*82=1292 гр. У нас вышло 1292 гр р-ра,  а по условию даётся 10 гр., поэтому составляя пропорцию находим массу этих в-в в 10 граммах раствора.

2. А теперь, после того как мы нашли массу H2SO4, по реакции можно найти массу брома, вступившего в реакцию. После, находим массу воды в которой растворился этот бром (по растворимости). Сложив две массы, мы получим массу р-ра бромной воды.

Answer 2

Давайте разберемся с задачей поэтапно.

1. Определение объема диоксида серы (SO2), образующегося при окислении сернистой кислоты (H2SO3).

Из условия задачи известно, что 1 объем воды поглощает 79,8 объема диоксида серы. Так как у нас есть насыщенный раствор сернистой кислоты, то мы можем предположить, что раствор состоит из воды и диоксида серы. Следовательно, объем диоксида серы будет равен 79,8 объемам воды.

2. Расчет молекулярной массы диоксида серы (SO2).

Молекулярная масса серы (S) = 32 г/моль. Молекулярная масса кислорода (O) = 16 г/моль.

Молекулярная масса диоксида серы (SO2) = масса серы + 2 * масса кислорода = 32 г/моль + 2 * 16 г/моль = 64 г/моль.

3. Расчет количества диоксида серы (SO2), образующегося из 10 г сернистой кислоты (H2SO3).

Массовая доля серы в сернистой кислоте (H2SO3) = (масса серы / молярная масса H2SO3) * 100%. Молярная масса сернистой кислоты (H2SO3) = масса H2 + масса S + 3 * масса O = 2 г/моль + 32 г/моль + 3 * 16 г/моль = 98 г/моль.

Массовая доля серы в H2SO3 = (32 г / 98 г/моль) * 100% ≈ 32.65%.

Из 10 г сернистой кислоты масса серы будет равна 10 г * 0.3265 ≈ 3.265 г.

Таким образом, при окислении 10 г сернистой кислоты образуется примерно 3.265 г диоксида серы.

4. Расчет массы бромной воды (Br2 + H2O), необходимой для окисления диоксида серы (SO2).

Массовая доля брома в бромной воде (Br2 + H2O) = (масса Br2 / масса Br2 + масса H2O) * 100%. Массовая доля брома в бромной воде (Br2 + H2O) = (3.6 г / (3.6 г + 100 г)) * 100% ≈ 3.47%.

Масса брома в 1 г бромной воды ≈ 0.0347 г.

Масса бромной воды, необходимой для окисления 3.265 г диоксида серы, будет: Масса бромной воды = (3.265 г диоксида серы) / (0.0347 г брома в 1 г бромной воды) ≈ 94.2 г.

Итак, для окисления 10 г насыщенного раствора сернистой кислоты необходима масса бромной воды примерно 94.2 г.