Для решения этой задачи сначала определим, какая соль образуется в результате взаимодействия оксида серы (IV) и гидроксида кальция, а затем найдем массовую долю соли в растворе.
Определение реакции: Оксид серы (IV) - это SO₂, который реагирует с гидроксидом кальция (Ca(OH)₂) с образованием кальций-сульфита (CaSO₃) и воды (H₂O). Уравнение реакции будет выглядеть так:
\[ SO_2 + Ca(OH)_2 \rightarrow CaSO_3 + H_2O \]
Находим количество моль SO₂: Для этого используем молярную массу оксида серы (IV):
- Молярная масса SO₂: S (32 г/моль) + O (16 г/моль × 2) = 32 + 32 = 64 г/моль.
- Рассчитываем количество моль SO₂ в 16 граммах:
\[ n_{SO_2} = \frac{m}{M} = \frac{16\, \text{г}}{64\, \text{г/моль}} = 0.25\, \text{моль} \]
Находим количество образовавшейся соли CaSO₃: Поскольку у нас 1 моль SO₂ реагирует с 1 моль Ca(OH)₂, то мы получим столько же моль соли, сколько было моль SO₂:
\[ n_{CaSO_3} = n_{SO_2} = 0.25\, \text{моль} \]
Определяем массу соли: Молярная масса CaSO₃:
- Ca (40 г/моль) + S (32 г/моль) + O (16 г/моль × 3) = 40 + 32 + 48 = 120 г/моль.
- Рассчитываем массу CaSO₃:
\[ m_{CaSO_3} = n_{CaSO_3} \times M_{CaSO_3} = 0.25\, \text{моль} \times 120\, \text{г/моль} = 30\, \text{г} \]
Массовая доля соли в растворе: Общее количество раствора составляет 150 грамм. Массовая доля соли (CaSO₃) вычисляется по формуле:
\[ w = \frac{m_{CaSO_3}}{m_{раствора}} \times 100\% = \frac{30\, \text{г}}{150\, \text{г}} \times 100\% = 20\% \]
Итак, массовая доля соли в полученном растворе составляет 20%.