Вопрос школьника
Кусочки меди массой 16 г обработали 98%-м раствором серной кислоты массой 70 г. Вычислите массу и объем (н. у.) образовавшегося сернистого газа.
Ответ от учителя
Для решения задачи необходимо использовать химическое уравнение реакции между медью и серной кислотой:
Cu + 2H2SO4 → CuSO4 + SO2 + 2H2O
Из уравнения видно, что на каждый атом меди (Cu) требуется две молекулы серной кислоты (H2SO4) для образования сернистого газа (SO2). Также известно, что массовая доля серной кислоты в растворе составляет 98%, что означает, что в 100 г раствора содержится 98 г серной кислоты и 2 г воды.
1. Найдем количество меди, которое было обработано:
m(Cu) = 16 г
2. Найдем количество серной кислоты, которое было использовано:
m(H2SO4) = 0,98 × 70 г = 68,6 г
3. Найдем количество сернистого газа, которое было образовано:
n(SO2) = n(Cu) × 2 = m(Cu) / M(Cu) × 2 = 16 г / 63,5 г/моль × 2 = 0,504 моль
4. Найдем массу сернистого газа:
m(SO2) = n(SO2) × M(SO2) = 0,504 моль × 64 г/моль = 32,2 г
5. Найдем объем сернистого газа при нормальных условиях (н. у.):
V(SO2) = n(SO2) × Vm = 0,504 моль × 22,4 л/моль = 11,3 л
Таким образом, масса образовавшегося сернистого газа составляет 32,2 г, а его объем при нормальных условиях равен 11,3 л.
