Question

Какой объём 98 % H2SO4, плотностью 1,84 г/мл необходим для растворения 25,2 г смеси углерода и серы в которой на 1 атом серы приходится 2 атома углерода? Какой объём газов при этом выделится?

Answer 1

Привет!Сейчас решим:)
1) Для начала мы найдем в каком количестве сера и углерод в смеси.
В задаче говорится, что на 1 атом серы приходится 2 углерода.
Можно сказать, на 32 грамма серы(1 атом серы) приходится 24 грамма углерода(2 атома углерода)
Составляем уравнение:
32x + 24x = 25.2
x=0.45 моль
32 × 0.45 = 14.4 грамм серы
24 × 0.45 = 10.8 грамм углерода
Так, первая часть готова:)

2) Переходим к реакциям:
1) 2H2SO4 + C = CO2 + 2SO2 + 2H2O
По реакции 196 грамм серной кислоты вступают в реакцию с 12 граммами углерода, X грамм серной кислоты вступают в реакцию с 10.8 граммами углерода
$\frac{196}{x} = \frac{12}{10.8}$
x= 176.4 грамм серной кислоты
Находим объем газов выделяющихся при вступлении в реакцию 10.8 грамм углерода.
По реакции образуются 3 моль газа (CO2 и 2SO2)
3×22.4=67.2 литров
Составляем уравнение:
$\frac{12}{10.8} = \frac{67.2}{x}$
x= 60.48 литров

2) 2S + H2SO4 = 3SO2 + H2O
По реакции 64 грамм серы вступают в реакцию с 98 граммами серной кислоты, 14.4 грамм серы вступают с X граммами серной кислоты
$\frac{64}{14.4} = \frac{98}{ x }$
x= 22.05 г серной кислоты

Также при вступлении в реакцию 64 грамм серы, образуются 67.2 литров газа, а когда 14.4 грамм серы, то образуется X литров
$\frac{64}{14.4} = \frac{67.2}{x}$
x= 15.12 литров

1)60.48 литров с первой реакции + 15.12 литров со второй реакции = 75.6 литров газа(Ответ 1)

2) 176.4(с первой реакции) + 22.05(со второй реакции) = 198.45 грамм
Находим объем 98% серной кислоты, имеющая плотность 1.84 г/мл, содержащей 198.45 грамм серной кислоты
$\frac{198.45}{x} = 0.98$
x= 202.5 грамм серной кислоты
По формуле : m/p= V
202.45/1.84= 110.02 мл

Ответ: 75.6 литров ; 110.02 мл 98% серной кислоты с плотностью 1.84
Есть вопросы?Пишите в комментарии, и я помогу Вам.

Answer 2

Для решения этой задачи, нужно сначала найти количество H2SO4, необходимое для растворения 25,2 г смеси углерода и серы. Затем рассчитать объем выделившегося газа.

1. Найдем количество H2SO4:

Масса углерода (C) = масса смеси * (атомов C / всего атомов в молекуле) = 25,2 г * (2 / (2+1)) = 16,8 г Масса серы (S) = масса смеси - масса углерода = 25,2 г - 16,8 г = 8,4 г

Теперь посчитаем количество молекул каждого элемента: Количество молекул C = масса C / молярная масса C = 16,8 г / 12 г/моль ≈ 1,4 моль Количество молекул S = масса S / молярная масса S = 8,4 г / 32 г/моль = 0,2625 моль

В соответствии с балансированным уравнением реакции растворения H2SO4: C + 2H2SO4 → CO2 + 2SO2 + 2H2O

Мольное соотношение между C и H2SO4 равно 1:2. Это означает, что каждый моль углерода реагирует с 2 молями H2SO4. Таким образом, количество молекул H2SO4, которое нужно для растворения C, составляет 1,4 моль * 2 = 2,8 моль.

Теперь рассчитаем массу H2SO4: Масса H2SO4 = количество молекул H2SO4 * молярная масса H2SO4 Масса H2SO4 = 2,8 моль * (98 г/моль) ≈ 274,4 г

2. Теперь, чтобы рассчитать объем газа, выделившегося в результате реакции, используем закон газовой стехиометрии. Учитывая, что при реакции с H2SO4 углерод превращается в CO2 и сера в SO2, найдем количество газа, выделившегося для каждого компонента:

Масса CO2 = масса C = 16,8 г Масса SO2 = масса S = 8,4 г

Теперь рассчитаем количество молей каждого газа, используя их молярные массы: Молекулярная масса CO2 = 12 г/моль (C) + 16 г/моль (O) = 44 г/моль Молекулярная масса SO2 = 32 г/моль (S) + 16 г/моль (O) = 48 г/моль

Количество молей CO2 = масса CO2 / молекулярная масса CO2 = 16,8 г / 44 г/моль ≈ 0,382 моль Количество молей SO2 = масса SO2 / молекулярная масса SO2 = 8,4 г / 48 г/моль ≈ 0,175 моль

Теперь, с помощью уравнения состояния идеального газа, можно рассчитать объем газов (CO2 и SO2) при стандартных условиях (температура 0°C и давление 1 атмосфера):

V = n * Vm

где V - объем газа (в литрах), n - количество молей газа, Vm - молярный объем газа при стандартных условиях (Vm = 22,7 л/моль).

Объем CO2 = 0,382 моль * 22,7 л/моль ≈ 8,66 л Объем SO2 = 0,175 моль * 22,7 л/моль ≈ 3,97 л

Итак, для растворения смеси углерода и серы потребуется примерно 274,4 г 98% H2SO4. В результате реакции выделится около 8,66 л CO2 и 3,97 л SO2 газов при стандартных условиях.