Масса воды при реакции оксидов с серной кислотой
Смесь оксидов калия, магния и алюминия массой 7,6 г прореагировала с избытком раствора серной кислоты. При этом образовалось 19,6 г смеси сульфатов. Найдите массу образовавшейся воды.
Дано
`m(оксидов) = 7.6 text{ г}`
`m(сульфатов) = 19.6 text{ г}`
Найти
`m(H_2O) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций оксидов с серной кислотой:
`K_2O + H_2SO_4 = K_2SO_4 + H_2O`
`MgO + H_2SO_4 = MgSO_4 + H_2O`
`Al_2O_3 + 3H_2SO_4 = Al_2(SO_4)_3 + 3H_2O`
Проанализируем реакции, в каждом случае к оксиду присоединяется `SO_3` из кислоты, а выделяется `H_2O`. Условно процесс можно записать следующим образом:
`RO + SO_3 = RSO_4`
Масса `SO_3`, присоединённого ко всем оксидам, равна:
`m(SO_3) = m(сульфатов) - m(оксидов) = 19.6 - 7.6 = 12 text{ г}`
Найдём количество вещества `SO_3`:
`n(SO_3) = (m(SO_3))/(M(SO_3)) = 12/80 = 0.15 text{ моль}`
Согласно уравнениям реакций, количество молей `SO_3` равно количеству молей `H_2O`, следовательно:
`n(H_2O) = n(SO_3) = 0.15 text{ моль}`
Найдём массу воды:
`m(H_2O) = n(H_2O)*M(H_2O) = 0.15*18 = 2.7 text{ г}`
Ответ
`m(H_2O) = 2.7 text{ г}`