Номер 2.23, страница 48, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

2.23. В процессе анализа сплава железа на содержание в нем серы сожгли 1 г сплава в кислороде. Образовалось 35 мл оксида серы(IV) (н. у.). Вычислите массовую долю серы в образце этого сплава.

Дано:

$m_{сплава} = 1 \text{ г}$

$V(SO_2) = 35 \text{ мл}$

Условия: нормальные (н. у.)

$m_{сплава} = 1 \text{ г} = 1 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$

$V(SO_2) = 35 \text{ мл} = 35 \cdot 10^{-6} \text{ м}^3$

Найти:

$\omega(S) - ?$

Решение:

При сжигании сплава в кислороде вся сера, содержащаяся в нем, вступает в реакцию с кислородом, образуя оксид серы(IV) - $SO_2$. Уравнение реакции:

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

1. Найдем количество вещества образовавшегося оксида серы(IV) по его объему. При нормальных условиях (н. у.) молярный объем любого газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль.

Переведем объем $SO_2$ из миллилитров в литры:

$V(SO_2) = 35 \text{ мл} = 0.035 \text{ л}$

Количество вещества $SO_2$ вычисляется по формуле:

$n(SO_2) = \frac{V(SO_2)}{V_m}$

$n(SO_2) = \frac{0.035 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} \approx 0.0015625 \text{ моль}$

2. Согласно уравнению реакции, из 1 моль серы образуется 1 моль оксида серы(IV). Следовательно, количество вещества серы, вступившей в реакцию, равно количеству вещества образовавшегося $SO_2$:

$n(S) = n(SO_2) \approx 0.0015625 \text{ моль}$

3. Вычислим массу серы, содержавшейся в сплаве. Молярная масса серы $M(S) \approx 32 \text{ г/моль}$.

$m(S) = n(S) \cdot M(S)$

$m(S) \approx 0.0015625 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 0.05 \text{ г}$

4. Найдем массовую долю серы в сплаве по формуле:

$\omega(S) = \frac{m(S)}{m_{сплава}} \cdot 100\%$

$\omega(S) = \frac{0.05 \text{ г}}{1 \text{ г}} \cdot 100\% = 5\%$

Ответ: массовая доля серы в образце этого сплава составляет 5%.