Дано:
Толщина слоя воды (h) = 16.4 см = 0.164 м
Массовая доля кислоты в растворе = 20% = 0.2
Плотность воды (ρ) = 1 г/см³ = 1000 кг/м³
Найти:
Объем сернистого газа в литрах.
Решение:
1. Рассчитаем массу кислоты (H2SO3) в растворе:
Плотность раствора = (масса кислоты) / (объем раствора)
Масса кислоты = (плотность раствора) * (объем раствора)
Поскольку плотность воды равна плотности раствора, масса воды равна объему раствора:
Масса кислоты = (плотность воды) * (объем воды) * (массовая доля кислоты)
Масса кислоты = 1000 кг/м³ * 0.164 м * 0.2 = 32.8 кг
2. Рассчитаем количество вещества сернистого газа (SO2), соответствующее массе кислоты:
Молярная масса H2SO3 = 2 * 1 г/моль + 32 г/моль + 16 г/моль = 82 г/моль
Количество вещества H2SO3 = (масса кислоты) / (молярная масса H2SO3)
Количество вещества H2SO3 = 32.8 кг / 82 г/моль = 0.4 моль
3. С учетом стехиометрии реакции, каждый моль H2SO3 соответствует одному моль сернистого газа:
Объем сернистого газа = (количество вещества H2SO3) * (молярный объем газа)
Объем сернистого газа = 0.4 моль * 22.4 л/моль = 8.96 л
Ответ:
Объем сернистого газа, необходимого для получения раствора с массовой долей кислоты 20%, составляет около 8.96 литров.