Массовая доля соли после сжигания серы и обработки щелочью
Навеску серы массой 0,32 г сожгли в избытке кислорода. Образовавшийся газ пропустили через 20 г 10%-го раствора гидроксида натрия. Какая соль образуется в результате реакции газа со щелочью? Вычислите ее массовую долю в растворе после реакции.
Дано
`m(S) = 0.32 text{ г}`
`m(text{р-ра } NaOH) = 20 text{ г}`
`ω(NaOH) = 10%`
Найти
`ω(соли) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение горения серы:
`S + O_2 = SO_2`
Найдём количество вещества серы:
`n(S) = (m(S))/(M(S)) = 0.32/32 = 0.01 text{ моль}`
Согласно уравнению, количество вещества `SO_2` равно количеству серы:
`n(SO_2) = n(S) = 0.01 text{ моль}`
Найдём массу гидроксида натрия в растворе:
`m(NaOH) = (ω(NaOH)*m(text{р-ра } NaOH))/100 = (10*20)/100 = 2 text{ г}`
Найдём количество вещества гидроксида натрия:
`n(NaOH) = (m(NaOH))/(M(NaOH)) = 2/40 = 0.05 text{ моль}`
Для образования только сульфита натрия требуется не менее 0,02 моль NaOH. У нас имеется 0,05 моль, следовательно, оксид серы(IV) полностью прореагирует с образованием Na₂SO₃. Расчёт ведём по SO₂. Запишем уравнение реакции:
`SO_2 + 2NaOH = Na_2SO_3 + H_2O`
Количество вещества образовавшегося сульфита натрия:
`n(Na_2SO_3) = n(SO_2) = 0.01 text{ моль}`
Найдём массу сульфита натрия:
`m(Na_2SO_3) = n(Na_2SO_3)*M(Na_2SO_3) = 0.01*126 = 1.26 text{ г}`
Масса раствора увеличилась на массу оксида серы(IV), найдем массу оксида:
`m(SO_2) = n(SO_2)*M(SO_2) = 0.01*64 = 0.64 text{ г}`
Найдём массу полученного раствора. Масса раствора увеличилась на массу оксида серы(IV):
`m_text{итог.}(р-ра) = m(text{р-ра } NaOH) + m(SO_2) = 20 + 0.64 = 20.64 text{ г}`
Вычислим массовую долю сульфита натрия в конечном растворе:
`ω(Na_2SO_3) = (100*m(Na_2SO_3))/(m_text{итог.}(р-ра)) = (100*1.26)/20.64 = 6.105%`
Ответ
`ω(Na_2SO_3) = 6.105%`
Дополнительно
Образуется сульфит натрия `Na_2SO_3`.