Question

Какой объем диоксида серы образуется, учитывая, что реакция Na2SO3 +2HCl = 2NaCl +SO2↑+H2O протекала при комнатных условиях и если в реакцию вступило 9 мл раствора соляной кислоты?

Answer 1

4.5 мл диоксида серы образуется!

Answer 2

Давайте начнем с уравнения реакции между натрия сульфитом (Na2SO3) и хлороводородом (HCl):

Na2SO3 + 2HCl = 2NaCl + SO2↑ + H2O

Из уравнения видно, что при реакции образуется диоксид серы (SO2), который выделяется в виде газа (обозначается знаком ↑), а также образуется хлорид натрия (NaCl) и вода (H2O).

Согласно вашему условию, в реакцию вступило 9 мл раствора соляной кислоты (HCl).

Из уравнения реакции видно, что для образования одного моля диоксида серы (SO2) требуется один моль Na2SO3. Также из уравнения видно, что для реакции образования одного моля SO2 требуется два моля HCl. Поэтому соотношение между Na2SO3 и HCl - 1:2.

Давайте выясним, сколько молей HCl содержится в 9 мл раствора:

У нас нет информации о концентрации раствора HCl, поэтому мы не можем точно определить количество молей HCl в 9 мл раствора. Но если предположить, что это разбавленный раствор соляной кислоты, обычно рабочие растворы соляной кислоты имеют концентрацию около 36.5%. Таким образом, мы можем провести расчет для концентрированной соляной кислоты (если она использовалась для получения 9 мл раствора).

Обычно концентрация 36.5% HCl составляет примерно 12 M (моль/литр). Таким образом, если предположить, что ваш раствор имеет аналогичную концентрацию, можно вычислить количество молей HCl в 9 мл.

Объем 9 мл равен 0.009 литра.

Количество молей HCl:

Количество молей = Концентрация × Объем (в литрах) Количество молей = 12 M × 0.009 л = 0.108 моль HCl

Таким образом, имеется примерно 0.108 моль HCl.

Так как соотношение между Na2SO3 и HCl составляет 1:2, то моль Na2SO3 будет половиной моля HCl:

Моль Na2SO3 = 0.108 моль HCl / 2 = 0.054 моль Na2SO3

Теперь, учитывая, что один моль Na2SO3 образует один моль SO2, у нас будет образовано такое же количество молей SO2:

Моль SO2 = 0.054 моль Na2SO3 = 0.054 моль SO2

Для расчета объема SO2, образовавшегося при комнатной температуре и давлении, мы можем использовать универсальный газовый закон (уравнение состояния идеального газа - PV = nRT).

Условия комнатной температуры обычно описываются приблизительно как 298 K (25°C) и давлении около 1 атмосферы.

V = nRT / P

V = (0.054 моль) * (0.0821 L*атм/(моль*K)) * (298 K) / (1 атм)

V ≈ 1.28 литра

Итак, приблизительно 1.28 литра диоксида серы (SO2) образуется при комнатных условиях в результате реакции Na2SO3 с HCl, при условии, что начальный раствор соляной кислоты составляет около 9 мл и имеет концентрацию около 36.5%.