Номер 3, страница 14 - гдз по химии 11 класс учебник Кузнецова, Левкин

Вопросы и задания. Параграф 2. Закон постоянства состава вещества, закон сохранения массы веществ и закон Авогадро. Глава 1. Важнейшие понятия и законы химии - номер 3, страница 14.

Условие.

3. Какую массу сернистого газа можно получить при сжигании:

а) 48 г серы;

б) 0,5 моль серы;

в) образца серы, содержащего $6,02 \cdot 10^{21}$ атомов?

Решение.

Решение 2.

Для решения всех пунктов задачи сначала запишем уравнение реакции горения серы с образованием сернистого газа ($SO_2$):

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

Из уравнения реакции видно, что количество вещества серы ($ν(S)$) и количество вещества сернистого газа ($ν(SO_2)$) соотносятся как 1:1. Это означает, что $ν(S) = ν(SO_2)$.

Также нам понадобятся молярные массы:

• Молярная масса серы ($S$): $M(S) \approx 32$ г/моль.
• Молярная масса сернистого газа ($SO_2$): $M(SO_2) = M(S) + 2 \cdot M(O) = 32 + 2 \cdot 16 = 64$ г/моль.

а) Дано:
масса серы $m(S) = 48$ г

Перевод в систему СИ:
$m(S) = 0,048$ кг

Найти:
массу сернистого газа $m(SO_2)$ - ?

Решение:
1. Найдем количество вещества серы. Для удобства расчетов будем использовать граммы.
$ν(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{48 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 1,5$ моль
2. Согласно уравнению реакции, количество вещества образовавшегося сернистого газа равно количеству вещества сгоревшей серы:
$ν(SO_2) = ν(S) = 1,5$ моль
3. Вычислим массу сернистого газа:
$m(SO_2) = ν(SO_2) \cdot M(SO_2) = 1,5 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 96$ г

Ответ: 96 г.

б) Дано:
количество вещества серы $ν(S) = 0,5$ моль

Перевод в систему СИ:
Количество вещества (моль) является основной единицей системы СИ, поэтому перевод не требуется.

Найти:
массу сернистого газа $m(SO_2)$ - ?

Решение:
1. Согласно уравнению реакции, количество вещества сернистого газа равно количеству вещества серы:
$ν(SO_2) = ν(S) = 0,5$ моль
2. Вычислим массу сернистого газа:
$m(SO_2) = ν(SO_2) \cdot M(SO_2) = 0,5 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 32$ г

Ответ: 32 г.

в) Дано:
число атомов серы $N(S) = 6,02 \cdot 10^{21}$

Перевод в систему СИ:
Число частиц является безразмерной величиной, перевод не требуется.

Найти:
массу сернистого газа $m(SO_2)$ - ?

Решение:
1. Найдем количество вещества серы, используя число атомов и постоянную Авогадро $N_A \approx 6,02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹.
$ν(S) = \frac{N(S)}{N_A} = \frac{6,02 \cdot 10^{21}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль⁻¹}} = 0,01$ моль
2. Согласно уравнению реакции, количество вещества сернистого газа равно количеству вещества серы:
$ν(SO_2) = ν(S) = 0,01$ моль
3. Вычислим массу сернистого газа:
$m(SO_2) = ν(SO_2) \cdot M(SO_2) = 0,01 \text{ моль} \cdot 64 \text{ г/моль} = 0,64$ г

Ответ: 0,64 г.