Номер 2, страница 121, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. В результате длительного прокаливания сульфата железа (II) массой 38 г произошло полное разложение образца на оксид железа (III), оксид серы (IV) и кислород. Рассчитайте количество образовавшегося при этом оксида серы (IV).

Ответ: 0,25 моль.

Дано:

масса сульфата железа(II) $m(FeSO_4) = 38 \text{ г}$

Найти:

количество вещества оксида серы(IV) $n(SO_2)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции термического разложения сульфата железа(II) в соответствии с продуктами, указанными в условии задачи: оксид железа(III), оксид серы(IV) и кислород.

Сначала происходит разложение сульфата железа(II) на оксид железа(III), оксид серы(IV) и оксид серы(VI):

$2FeSO_4 \rightarrow Fe_2O_3 + SO_2 + SO_3$

При длительном прокаливании оксид серы(VI) также разлагается:

$2SO_3 \rightarrow 2SO_2 + O_2$

Чтобы получить суммарное уравнение, нужно сложить эти реакции. Умножим первое уравнение на 2, чтобы уравнять количество $SO_3$:

$4FeSO_4 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 2SO_2 + 2SO_3$

Теперь сложим его со вторым уравнением:

$4FeSO_4 + 2SO_3 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 2SO_2 + 2SO_2 + O_2$

Сократив $2SO_3$ и объединив $SO_2$, получаем итоговое сбалансированное уравнение реакции:

$4FeSO_4 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 4SO_2 + O_2$

2. Рассчитаем молярную массу сульфата железа(II) ($FeSO_4$).

Используем относительные атомные массы элементов: $Ar(Fe) = 56$, $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$.

$M(FeSO_4) = Ar(Fe) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 56 + 32 + 4 \cdot 16 = 152 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества сульфата железа(II) в образце массой 38 г.

$n = \frac{m}{M}$

$n(FeSO_4) = \frac{m(FeSO_4)}{M(FeSO_4)} = \frac{38 \text{ г}}{152 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося оксида серы(IV) ($SO_2$).

Из уравнения реакции $4FeSO_4 \rightarrow 2Fe_2O_3 + 4SO_2 + O_2$ видно, что стехиометрические коэффициенты перед $FeSO_4$ и $SO_2$ равны (4 и 4). Это означает, что их количества веществ соотносятся как 1:1.

$n(FeSO_4) : n(SO_2) = 4 : 4 = 1 : 1$

Следовательно:

$n(SO_2) = n(FeSO_4) = 0,25 \text{ моль}$

Ответ: количество образовавшегося оксида серы(IV) составляет 0,25 моль.