Концентрация сернистой кислоты из сероводорода и воды
Сернистый газ, образовавшийся при окислении избытком кислорода сероводорода объемом 2,8 л (н. у.), растворили в порции воды объемом 92 мл. Какова концентрация образовавшейся сернистой кислоты (разложением сернистой кислоты пренебречь).
Дано
`V(H_2S) = 2.8 text{ л}`
`V(H_2O) = 92 text{ мл}`
Найти
`ω(H_2SO_3) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции окисления сероводорода кислородом:
`2H_2S + 3O_2 = 2SO_2 + 2H_2O`
Найдём количество вещества сероводорода:
`n(H_2S) = (V(H_2S))/V_m = 2.8/22.4 = 0.125 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, количество вещества сернистого газа равно количеству вещества сероводорода:
`n(SO_2) = n(H_2S) = 0.125 text{ моль}`
Запишем уравнение растворения сернистого газа в воде:
`SO_2 + H_2O = H_2SO_3`
Количество вещества сернистой кислоты равно количеству сернистого газа:
`n(H_2SO_3) = n(SO_2) = 0.125 text{ моль}`
Найдём массу воды:
`m(H_2O) = ρ(H_2O)*V(H_2O) = 1*92 = 92 text{ г}`
Найдём массу сернистой кислоты:
`m(H_2SO_3) = n(H_2SO_3)*M(H_2SO_3) = 0.125*82 = 10.25 text{ г}`
Найдём массу полученного раствора:
`m(р-ра) = m(H_2O) + m(H_2SO_3) = 92 + 10.25 = 102.25 text{ г}`
Вычислим массовую долю сернистой кислоты в растворе:
`ω(H_2SO_3) = (100*m(H_2SO_3))/(m(р-ра)) = (100*10.25)/102.25 = 10.02%`
Ответ
`ω(H_2SO_3) = 10.02%`