Question

Сероводород объемом 45,3 л сожгли в избытке кислорода. Продукты сгорания были полностью поглощены раствором гидроксида натрия массой 808,7 г с массовой долей щелочи 10%. Определите массовые доли веществ в растворе по окончании реакции.

Answer 1

дано:
V(H2S) = 45.3 л (при н.у.) m(раствора NaOH) = 808.7 г ω(NaOH) = 10% = 0.1

найти:
массовые доли веществ в растворе после реакции

решение:

Находим количество вещества сероводорода:
n(H2S) = V(H2S) / Vm = 45.3 л / 22.4 л/моль ≈ 2.02 моль

Уравнение реакции горения сероводорода:
2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O

Количество вещества SO2 равно количеству вещества H2S:
n(SO2) = n(H2S) ≈ 2.02 моль

Масса SO2:
m(SO2) = n(SO2) * M(SO2) = 2.02 моль * 64 г/моль ≈ 129.3 г

Количество вещества воды:
n(H2O) = n(H2S) ≈ 2.02 моль

Масса воды:
m(H2O) = n(H2O) * M(H2O) = 2.02 моль * 18 г/моль ≈ 36.4 г

Масса NaOH в растворе:
m(NaOH) = ω(NaOH) * m(раствора NaOH) = 0.1 * 808.7 г = 80.87 г

Количество вещества NaOH:
n(NaOH) = m(NaOH) / M(NaOH) = 80.87 г / 40 г/моль ≈ 2.02 моль

Реакция SO2 с NaOH:
SO2 + 2NaOH = Na2SO3 + H2O

Из уравнения реакции видно, что 1 моль SO2 реагирует с 2 молями NaOH. Количество вещества NaOH достаточно для реакции с SO2.

Количество вещества Na2SO3:
n(Na2SO3) = n(SO2) / 2 ≈ 1.01 моль

Масса Na2SO3:
m(Na2SO3) = n(Na2SO3) * M(Na2SO3) = 1.01 моль * 126 г/моль ≈ 127.3 г

Общая масса раствора после реакции:
m(общ) = m(раствора NaOH) + m(SO2) ≈ 808.7 г + 129.3 г = 938 г

Массовые доли веществ в растворе:
ω(Na2SO3) = m(Na2SO3) / m(общ) ≈ 127.3 г / 938 г ≈ 0.135 ≈ 13.5% ω(H2O) = (m(раствора NaOH) - m(NaOH) + m(H2O)) / m(общ) ≈ (808.7 г - 80.87 г + 36.4 г) / 938 г ≈ 0.82 ≈ 82%

Ответ:
ω(Na2SO3) ≈ 13.5% ω(H2O) ≈ 82% (