Массовая доля серной кислоты из ангидрида и воды
К порции воды массой 160 г добавили 40 г серного ангидрида. Вычислите массовую долю серной кислоты в образовавшемся растворе.
Дано
`m(H_2O) = 160 text{ г}`
`m(SO_3) = 40 text{ г}`
Найти
`ω(H_2SO_4) = text{?}`
Решение
Запишем уравнение реакции растворения оксида серы(VI) (серного ангидрида) в воде:
`SO_3 + H_2O = H_2SO_4`
Найдём количество вещества оксида серы(VI):
`n(SO_3) = (m(SO_3))/(M(SO_3)) = 40/80 = 0.5 text{ моль}`
Найдём количество вещества воды:
`n(H_2O) = (m(H_2O))/(M(H_2O)) = 160/18 = 8.889 text{ моль}`
По уравнению реакции вещества реагируют в соотношении 1:1. Вода находится в большом избытке, поэтому расчёт ведём по оксиду серы(VI).
Согласно уравнению реакции, количество вещества серной кислоты равно количеству вещества оксида серы(VI):
`n(H_2SO_4) = n(SO_3) = 0.5 text{ моль}`
Найдём массу образовавшейся серной кислоты:
`m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4)*M(H_2SO_4) = 0.5*98 = 49 text{ г}`
Найдём массу полученного раствора. Масса раствора равна сумме масс воды и оксида серы(VI):
`m(р-ра) = m(H_2O) + m(SO_3) = 160 + 40 = 200 text{ г}`
Вычислим массовую долю серной кислоты в полученном растворе:
`ω(H_2SO_4) = (100*m(H_2SO_4))/(m(р-ра)) = (100*49)/200 = 24.5%`
Ответ
`ω(H_2SO_4) = 24.5%`