48 г серы сожгли в избытке кислорода, а полученный газ пропустили через избыток бромной воды. Вычислите массу полученной серной кислоты, если выход продукта на первой стадии равен 80% , а на второй — 65% .
от

1 Ответ

Дано:

- масса серы: 48 г
- выход продукта на первой стадии (сжигание серы): 80%
- выход продукта на второй стадии (реакция с бромной водой): 65%

Найти: массу полученной серной кислоты (H2SO4).

1. Сначала определим количество вещества серы:

Молярная масса серы (S) = 32 г/моль.

Количество вещества серы (n(S)):

n(S) = масса серы / молярная масса серы
n(S) = 48 г / 32 г/моль = 1,5 моль.

2. Реакция с кислородом:

S + O2 -> SO2.

Согласно уравнению реакции, 1 моль серы дает 1 моль SO2.

Количество образовавшегося SO2 (n(SO2)) = n(S) = 1,5 моль.

Так как выход составляет 80%, реальное количество SO2:

n(SO2, реальное) = n(SO2) * выход
n(SO2, реальное) = 1,5 моль * 0,8 = 1,2 моль.

3. Реакция SO2 с бромной водой:

SO2 + H2O -> H2SO3 (сернистая кислота).

H2SO3 + Br2 -> H2SO4 (серная кислота).

Количество SO2, реагирующее с бромной водой, будет равно количеству, полученному на предыдущем этапе:

n(SO2, реагирующее) = n(SO2, реальное) = 1,2 моль.

Соответственно, образуется H2SO4:

Согласно уравнению реакции, 1 моль SO2 получается 1 моль H2SO4.

n(H2SO4) = n(SO2, реагирующее) = 1,2 моль.

4. Теперь посчитаем массу серной кислоты:

Молярная масса H2SO4 = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль.

Масса H2SO4 = n(H2SO4) * молярная масса H2SO4
Масса H2SO4 = 1,2 моль * 98 г/моль = 117,6 г.

Так как выход составляет 65%, реальная масса H2SO4:

Масса H2SO4, реальная = масса H2SO4 * выход
Масса H2SO4, реальная = 117,6 г * 0,65 = 76,44 г.

Ответ: 76,44 г серной кислоты.
от