Номер 3, страница 90 - гдз по химии 8 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

ч. II. § 23. Оксиды, их классификация и свойства. Глава 3. Основные классы неорганических соединений - номер 3, страница 90.

3. В 250 мл воды растворили 240 г оксида серы(VI). Рассчитайте массовую долю и количество кислоты в полученном растворе.

Дано:

$V(\text{H}_2\text{O}) = 250 \text{ мл}$

$m(\text{SO}_3) = 240 \text{ г}$

Решение:

$\text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4$

Дано:

$V(H_2O) = 250$ мл

$m(SO_3) = 240$ г

Найти:

$\omega(H_2SO_4)$ — ?

$n(H_2SO_4)$ — ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия оксида серы(VI) с водой. Оксид серы(VI) ($SO_3$) является кислотным оксидом и при реакции с водой ($H_2O$) образует серную кислоту ($H_2SO_4$):

$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$

2. Рассчитаем массу воды. Плотность воды принимаем равной 1 г/мл.

$m(H_2O) = V(H_2O) \cdot \rho(H_2O) = 250 \, \text{мл} \cdot 1 \, \text{г/мл} = 250 \, \text{г}$

3. Найдем молярные массы оксида серы(VI) и серной кислоты. Используем относительные атомные массы: $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$, $Ar(H) = 1$.

$M(SO_3) = Ar(S) + 3 \cdot Ar(O) = 32 + 3 \cdot 16 = 80 \, \text{г/моль}$

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \, \text{г/моль}$

4. Вычислим количество вещества (число моль) оксида серы(VI):

$n(SO_3) = \frac{m(SO_3)}{M(SO_3)} = \frac{240 \, \text{г}}{80 \, \text{г/моль}} = 3 \, \text{моль}$

5. По уравнению реакции, из 1 моль $SO_3$ образуется 1 моль $H_2SO_4$. Следовательно, количество вещества образовавшейся кислоты равно количеству вещества прореагировавшего оксида.

$n(H_2SO_4) = n(SO_3) = 3 \, \text{моль}$

Это первая искомая величина.

6. Для расчета массовой доли кислоты найдем массу образовавшейся серной кислоты:

$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4) = 3 \, \text{моль} \cdot 98 \, \text{г/моль} = 294 \, \text{г}$

7. Масса конечного раствора складывается из масс исходных компонентов (воды и оксида серы) в соответствии с законом сохранения массы:

$m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(SO_3) = 250 \, \text{г} + 240 \, \text{г} = 490 \, \text{г}$

8. Рассчитаем массовую долю ($\omega$) серной кислоты в полученном растворе как отношение массы кислоты к массе всего раствора:

$\omega(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{m(\text{раствора})} = \frac{294 \, \text{г}}{490 \, \text{г}} = 0.6$

Для выражения в процентах умножим на 100%:

$\omega(H_2SO_4) = 0.6 \cdot 100\% = 60\%$

Ответ: массовая доля кислоты в полученном растворе составляет 60%, а количество вещества кислоты — 3 моль.