дано:
- масса оксида серы (VI) SO3 = 8 г
- масса раствора H2SO4 = 110 г
- массовая доля H2SO4 = 8%
- масса KOH = 10,6 г
найти:
- какая соль образуется и в каком количестве
решение:
1. Найдем массу H2SO4 в растворе:
Масса H2SO4 = массовая доля * масса раствора = 0,08 * 110 г = 8,8 г.
2. Напишем уравнение реакции между оксидом серы (VI) и серной кислотой:
SO3 + H2SO4 → H2S2O7 (дисульфат серной кислоты).
3. Рассчитаем количество моль SO3:
Молярная масса SO3 ≈ 32 + 16*3 = 80 г/моль.
Количество моль SO3 = масса / молярная масса = 8 г / 80 г/моль = 0,1 моль.
4. Теперь найдем количество моль H2SO4:
Молярная масса H2SO4 ≈ 2 + 32 + 16*4 = 98 г/моль.
Количество моль H2SO4 = масса / молярная масса = 8,8 г / 98 г/моль ≈ 0,0898 моль.
5. Из уравнения видно, что 1 моль SO3 реагирует с 1 моль H2SO4.
Поскольку H2SO4 в недостатке (0,0898 моль), реакция пройдет с полным использованием H2SO4 с образованием 0,0898 моль H2S2O7.
6. Теперь добавим KOH к полученному раствору:
Реакция между дисульфатом серной кислоты и гидроксидом калия:
H2S2O7 + 2KOH → K2S2O7 + 2H2O.
7. Для данной реакции необходимо 2 моль KOH на 1 моль H2S2O7.
Таким образом, нам нужно:
n(KOH) = 2 * n(H2S2O7) = 2 * 0,0898 моль = 0,1796 моль KOH.
8. Теперь рассчитаем количество моль KOH:
Молярная масса KOH ≈ 39 + 16 + 1 = 56 г/моль.
Количество моль KOH = 10,6 г / 56 г/моль ≈ 0,1893 моль.
9. У нас достаточно KOH для реакции, так как 0,1893 моль KOH больше чем 0,1796 моль, необходимое для полной реакции.
10. Рассчитаем количество образовавшейся соли K2S2O7:
По уравнению реакции, из 0,0898 моль H2S2O7 образуется 0,0898 моль K2S2O7.
11. Рассчитаем массу K2S2O7:
Молярная масса K2S2O7 ≈ 39*2 + 32*2 + 16*7 = 174 г/моль.
Масса K2S2O7 = количество моль * молярная масса = 0,0898 моль * 174 г/моль ≈ 15,62 г.
ответ:
Образуется соль - дисульфат калия (K2S2O7) в количестве примерно 15,62 г.