Question

При взаимодействии SO3 с H2O получили раствор с массовой долей 25%. При добавлении к этому раствору избытка Ba(OH)2 выпал осадок с массой 29.13 г. Какие массы SO3 и H2O были затрачены на получение раствора кислоты ? ​

Answer 1

Ответ:

m(SO3)=10 грамм

m(H2O)=39 грамм

Объяснение:

От обратного, нейтрализация по уравнению

Ba(OH)2 + H2SO4 = BaSO4 + H2O

Выражаем n(H2SO4)

n(BaSO4)=n(H2SO4)=29.13/233

Образование серной кислоты из ангидрида

SO3 + H2O = H2SO4

Таким образом

n(SO3)=n(H2SO4)

m(SO3)=(29.13/233)*80=10 грамм

m(H2SO4)=(29.13/233)*98=12,25 грамм

То есть ангидрид серной кислоты массой 10 грамм растворили в воде при этом получено 12,25 грамм серной кислоты, которая в растворе стала составлять 25% c учетом добавленного ангидрида в массу раствора.

m(H2O)=(12.25/0.25)-10=39 грамм

В воду массой 39 грамм добавляем серный ангидрид, масса раствора становится 49 грамм, а из 10 грамм ангидрида образуется 12,25 грамм серной кислоты, которая и будет составлять в растворе

W(H2SO4)=12.25/49=0,25 - 25%

Answer 2

Давайте рассмотрим реакцию SO₃ с H₂O и последующую реакцию с Ba(OH)₂.

1. Взаимодействие SO₃ с H₂O: Реакция: \[ \text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4 \]

Пусть \( x \) - масса SO₃, которая реагировала.

Масса полученного раствора кислоты H₂SO₄: \[ 0.25 \cdot (x + 18 \, \text{г}) = 0.25x + 4.5 \, \text{г} \]

2. Добавление избытка Ba(OH)₂: Реакция: \[ \text{H}_2\text{SO}_4 + 2\text{Ba(OH)}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4 \downarrow + 2\text{H}_2\text{O} + 2\text{BaSO}_4 \]

Масса осадка BaSO₄: \[ 29.13 \, \text{г} \]

Поскольку каждый моль BaSO₄ соответствует одному моль H₂SO₄, моль BaSO₄ равен моль H₂SO₄.

Моль BaSO₄: \[ \text{моль} = \frac{\text{масса}}{\text{молярная масса}} = \frac{29.13 \, \text{г}}{233.39 \, \text{г/моль}} \]

Так как в реакции 1 моль SO₃ приводит к образованию 1 моль H₂SO₄, масса SO₃: \[ \text{масса SO}_3 = \text{моль BaSO}_4 \times \text{молярная масса SO}_3 \]

Теперь мы можем решить уравнения, чтобы найти массы SO₃ и H₂O.

Итак, давайте рассчитаем:

\[ \text{масса SO}_3 = \frac{29.13 \, \text{г}}{233.39 \, \text{г/моль}} \times \text{молярная масса SO}_3 \]

\[ \text{масса H}_2\text{O} = 0.25x + 4.5 \, \text{г} - \text{масса SO}_3 \]

Где молярная масса SO₃ равна массе атома S + 3 массы атомов O.

\[ \text{Молярная масса SO}_3 = 32.06 \, \text{г/моль} + 3 \times 16.00 \, \text{г/моль} \]

Решив эти уравнения, вы сможете найти массы SO₃ и H₂O, затраченные на получение раствора кислоты.