Question

Оксид серы(IV) появляется в окружающей среде, в частности, в результате сжигания твёрдого и жидкого топлива, содержащего соединения серы. Серосодержащие соединения при сгорании топлива превращаются в сернистый газ. Загрязнение окружающей среды этим веществом наносит серьёзный вред здоровью людей, оказывает отрицательное действие на флору и фауну, разрушает металлические сооружения, снижает урожайность сельскохозяйственных культур. При среднесуточной концентрации, равной 0,50 мг/м3, наблюдается повышение смертности и числа госпитализаций. Всемирной организацией здравоохранения рекомендована среднегодовая предельно допустимая концентрация, равная 0,06 мг/м3. Одним из методов очистки дымовых газов от примеси сернистого газа является метод, основанный на использовании растворов щелочей, переводящих оксид серы в сульфиты. Рассчитайте, гидроксид натрия какой массой потребуется для поглощения всего оксида серы(IV), образующегося при сгорании мазута массой 5,70 т, массовая доля серы в котором равна 2,85 %.

Answer 1

дано:
- масса мазута = 5,70 т = 5700 кг
- массовая доля серы в мазуте = 2,85 % = 0,0285
- молярная масса серы (S) = 32,07 г/моль
- молярная масса оксида серы(IV) (SO2) = 64,07 г/моль
- молярная масса гидроксида натрия (NaOH) = 40,00 г/моль

найти:
1. массу гидроксида натрия, необходимую для поглощения всего оксида серы(IV), образующегося при сгорании мазута.

решение:

1. Рассчитаем массу серы в мазуте:
масса серы = масса мазута * массовая доля серы
масса серы = 5700 кг * 0,0285 = 162,45 кг.

2. Определим количество моль серы:
количество моль серы = масса серы / молярная масса серы
количество моль серы = 162450 г / 32,07 г/моль = 5064,58 моль.

3. По уравнению реакции сгорания, 1 моль серы дает 1 моль оксида серы(IV):
S + O2 → SO2.

Следовательно, количество моль оксида серы(IV) также равно 5064,58 моль.

4. Теперь найдем количество моль гидроксида натрия, необходимое для нейтрализации оксида серы(IV):
SO2 + 2 NaOH → Na2SO3 + H2O.
Из уравнения видно, что для нейтрализации 1 моль SO2 требуется 2 моль NaOH.

количество моль NaOH = 2 * количество моль SO2
количество моль NaOH = 2 * 5064,58 моль = 10129,16 моль.

5. Теперь рассчитываем массу гидроксида натрия:
масса NaOH = количество моль NaOH * молярная масса NaOH
масса NaOH = 10129,16 моль * 40,00 г/моль = 405166,4 г = 405,17 кг.

ответ:
Для поглощения всего оксида серы(IV), образующегося при сгорании мазута массой 5,70 т, потребуется 405,17 кг гидроксида натрия.