Масса оксида серы(VI) для 15% раствора серной кислоты из 400 г воды
Сколько граммов SO3 надо растворить в 400 г H2O, чтобыполучить 15%-ный (по массе) раствор H2SO4?
Дано
`m(H_2O) = 400 text{ г}`
`ω(H_2SO_4) = 15%`
Найти
`m(SO_3) = text{?}`
Решение
Запишем уравнение реакции растворения оксида серы(VI) в воде:
`SO_3 + H_2O = H_2SO_4`
Пусть:
`m(SO_3) = x`
Тогда количество вещества SO₃:
`n(SO_3) = (m(SO_3))/(M(SO_3)) = (x)/(80)`
Согласно уравнению реакции, количество вещества образовавшейся H₂SO₄ равно количеству вещества SO₃:
`n(H_2SO_4) = n(SO_3) = (x)/(80)`
Масса образовавшейся H₂SO₄:
`m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4)*M(H_2SO_4) = (x)/(80)*98 = 1.225*x`
Найдём массу полученного раствора. Она равна сумме масс воды и SO₃:
`m(р-ра) = m(H_2O) + m(SO_3) = 400 + x`
Составим уравнение для массовой доли H₂SO₄ в растворе:
`ω(H_2SO_4) = (100*m(H_2SO_4))/(m(р-ра))`
`15 = (100*1.225*x)/(400 + x)`
`15*(400 + x) = 122.5*x`
`6000 = 107.5*x`
`x = 6000/107.5 = 55.81 text{ г}`
Ответ
`m(SO_3) = 55.81 text{ г}`