Давайте решим эту задачу шаг за шагом.
Определим количество вещества сернистого газа (SO₂). Объем газа: 4,06 л. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22,4 л. Рассчитаем количество молей сернистого газа: \[ n(SO₂) = \frac{V}{V_{m}} = \frac{4,06 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,181 \, \text{моль} \]
Реакция между сернистым газом и гидроксидом натрия (NaOH): Реакция проходит по уравнению: \[ SO₂ + 2NaOH \rightarrow Na₂SO₃ + H₂O \] Из уравнения видно, что 1 моль SO₂ реагирует с 2 моль NaOH и образует 1 моль Na₂SO₃. Таким образом, количество молей сульфита натрия (Na₂SO₃), получаемое из 0,181 моль SO₂, будет равно 0,181 моль.
Вычислим массу полученного Na₂SO₃. Молярная масса Na₂SO₃:
- Na: 23 г/моль
- S: 32 г/моль
- O: 16 г/моль × 3 = 48 г/моль \[ M(Na₂SO₃) = 2 \cdot 23 + 32 + 48 = 126 \, \text{г/моль} \] Теперь можно рассчитать массу сульфита натрия: \[ m(Na₂SO₃) = n \cdot M = 0,181 \, \text{моль} \cdot 126 \, \text{г/моль} \approx 22,806 \, \text{г} \]
Теперь найдем массовую долю Na₂SO₃ в растворе. Масса раствора: 538 г. Массовая доля рассчитывается по формуле: \[ \omega(Na₂SO₃) = \frac{m(Na₂SO₃)}{m_{\text{раствора}}} \cdot 100\% \] Подставляем значения: \[ \omega(Na₂SO₃) = \frac{22,806}{538} \cdot 100\% \approx 4,24\% \]
Таким образом, массовая доля сульфита натрия в полученном растворе составляет примерно 4,24%.