К избытку серной кислоты добавили такое количество сульфита натрия, что при взаимодействии образовавшегося при этом газа с избытком сероводорода получено 9,6 г твердого вещества. Сколько грамм сульфита натрия было взято?
от

1 Ответ

Дано:
- масса твердого вещества, полученного при реакции: 9,6 г
- избыток серной кислоты

Найти:
- массу сульфита натрия

Решение:
1. Необходимо определить тип газа, образовавшегося в реакции между серной кислотой (H2SO4) и сульфитом натрия (Na2SO3). Для этого запишем уравнение реакции:

Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2↑

Из уравнения видно, что при реакции образуется газ - двуокись серы (SO2).

2. Также дано, что при реакции газ SO2 реагировал с избытком сероводорода (H2S) и образовалось твердое вещество. Запишем уравнение реакции:

SO2 + H2S → S↓ + H2O

Из уравнения видно, что при реакции образуется твердый продукт - сера (S).

3. Количество твердого вещества, образовавшегося при реакции, не зависит от количества веществ, которые были добавлены в раствор. Поэтому можно предположить, что масса твердого продукта равна массе серы, образовавшейся при реакции.

4. Найдем количество молей серы, образовавшейся при реакции. Для этого воспользуемся молярной массой серы:

M(S) = 32 г/моль

n(S) = m(S) / M(S) = 9,6 г / 32 г/моль = 0,3 моль

5. Из уравнения реакции между SO2 и H2S видно, что на каждый моль серы (S) должен быть один моль газа SO2. То есть, количество молей SO2, участвующих в реакции, равно количеству молей серы:

n(SO2) = n(S) = 0,3 моль

6. Из уравнения реакции между Na2SO3 и H2SO4 видно, что на каждый моль Na2SO3 необходимо два моля H2SO4. Запишем уравнение для расчета количества молей Na2SO3:

Na2SO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + SO2↑

2 * n(Na2SO3) = n(H2SO4) - избыток

7. Рассмотрим избыток H2SO4. Так как его количество неизвестно, то введем переменную x, обозначающую количество молей H2SO4. Тогда:

n(H2SO4) = x

8. Из уравнения реакции между Na2SO3 и H2SO4 следует, что на каждый моль Na2SO3 образуется один моль SO2. Поэтому количество молей SO2 равно количеству молей Na2SO3:

n(SO2) = n(Na2SO3)

9. Из уравнения реакции между SO2 и H2S следует, что на каждый моль SO2 необходимо один моль H2S. Поэтому количество молей H2S равно количеству молей SO2:

n(H2S) = n(SO2)

10. Из условия задачи известно, что сероводород (H2S) был в избытке. То есть, количество молей H2S превышает количество молей SO2:

n(H2S) > n(SO2)

11. Из пунктов 9-10 следует, что:

n(H2S) > n(Na2SO3)

12. Рассмотрим соотношение между количеством молей H2SO4 и Na2SO3:

2 * n(Na2SO3) = n(H2SO4) - избыток

Подставим в него выражения для n(H2S) и n(Na2SO3):

2 * n(Na2SO3) < n(H2S)

2 * n(Na2SO3) < n(Na2SO3)

13. Из пунктов 12 следует, что:

n(H2S) / 2 > n(Na2SO3)

n(H2S) / 2 * M(Na2SO3) > m(Na2SO3)

14. Рассчитаем массу Na2SO3, используя найденное количество молей Na2SO3 и его молярную массу:

M(Na2SO3) = 142 г/моль

m(Na2SO3) = n(Na2SO3) * M(Na2SO3) = (n(H2S) / 2) * M(Na2SO3) = 0,15 * 142 г = 21,3 г

Ответ:
Масса сульфита натрия, добавленного в реакцию, равна 21,3 г.
от