Дано:
- объем раствора серной кислоты = 100 мл = 0.100 л
- концентрация раствора = 42%
- плотность раствора = 1.32 г/мл
Найти:
- объём сернистого газа (SO2), который выделится при нагревании.
Решение:
1. Найдем массу 100 мл раствора серной кислоты:
масса_раствора = объем * плотность
масса_раствора = 100 мл * 1.32 г/мл = 132 г
2. Найдем массу серной кислоты в 42%-ом растворе:
масса_H2SO4 = 0.42 * масса_раствора
масса_H2SO4 = 0.42 * 132 г = 55.56 г
3. Найдем количество вещества серной кислоты:
M(H2SO4) = 2*1 (H) + 32 (S) + 4*16 (O) = 98 г/моль
n(H2SO4) = масса_H2SO4 / M(H2SO4)
n(H2SO4) = 55.56 г / 98 г/моль = 0.566 моль
4. Реакция между серной кислотой и никелем:
H2SO4 + Ni -> NiSO4 + H2
В случае нагревания серной кислоты с никелем образуется сернистый газ (SO2):
H2SO4 + Ni -> NiSO4 + SO2 + H2O
Согласно стехиометрии реакции, из 1 моль H2SO4 получается 1 моль SO2. Следовательно, количество SO2 будет равным количеству H2SO4.
5. Таким образом, количество сернистого газа:
n(SO2) = n(H2SO4) = 0.566 моль
6. Теперь найдем объём сернистого газа при нормальных условиях (н.у.):
При н.у. 1 моль газа занимает 22.4 л.
Объем(SO2) = n(SO2) * 22.4 л/моль
Объем(SO2) = 0.566 моль * 22.4 л/моль = 12.67 л
Ответ:
Объем сернистого газа, который выделится, составляет примерно 12.67 л.