Навеску оксида серы SO3 полностью растворили в горячем растворе серной кислоты массой 100 г с массовой концентрацией 9,8%, после чего оказалось, что мольные доли атомов водорода и кислорода в полученном растворе равны. Определите массу оксида серы, взятую для растворения (в граммах). Ответ округлите до десятых долей и укажите без единиц измерения.

Чтобы решить задачу, давайте начнем с анализа данных. У нас есть серная кислота (H₂SO₄), масса раствора которой равна 100 г, с массовой концентрацией 9,8%. Сначала вычислим массу самой серной кислоты в этом растворе.

1. Найдём массу серной кислоты: \[ \text{Масса H₂SO₄} = 100 \, \text{г} \times 0,098 = 9,8 \, \text{г} \]

2. Вычислим количество молей H₂SO₄: Молярная масса H₂SO₄ = 2(1) + 32 + 4(16) = 98 г/моль. \[ n(\text{H₂SO₄}) = \frac{9,8 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 0,1 \, \text{моль} \]

3. Реакция между SO₃ и H₂SO₄: При добавлении SO₃ в H₂SO₄ образуется пиросерная кислота (H₂S₂O₇): \[ SO₃ + H₂SO₄ \rightarrow H₂S₂O₇ \]

   По этому уравнению видно, что 1 моль SO₃ реагирует с 1 моль H₂SO₄.

4. Найдём количество молей SO₃: Так как мольные доли атомов водорода и кислорода в полученном растворе равны, это говорит о том, что к числу атомов водорода (из H₂SO₄) добавляются атомы кислорода (из SO₃ и H₂SO₄).

   Сначала посчитаем количество атомов в серной кислоте:

   • В H₂SO₄: 2 атома водорода и 4 атома кислорода.

   После реакции, добавляется 1 атом кислорода из SO₃:

   • Итого: водороды = 2 (из H₂SO₄), кислороды = 4 + 1 = 5.

5. Анализ молей: Пусть m – масса SO₃, которую мы добавим. Тогда количество молей SO₃ будет: \[ n(\text{SO₃}) = \frac{m}{80} \] (где 80 г/моль – молярная масса SO₃).

   С учетом равенства мольных долей атомов водорода и кислорода: \[ 2 = 5 + n(\text{SO₃}), \] что дает: \[ n(\text{SO₃}) = 2 - 5 = -3 \, \text{(такое не может быть)} \] Перепроверим.

   Статус кислорода в растворе должен совпадать с количеством водорода. Верное распределение в молях в уравнении стоит производить иначе.

   Таким образом, у нас есть 2 моля Н из H₂SO₄, и при взаимодействии с 2 моль SO₃, получаем 2 моль в итоговом растворе. Теперь мы можем более верно подсчитать.

6. Решение через массу: \[ n(\text{H₂SO₄}) + n(\text{SO₃}) = 2 \Rightarrow n(\text{SO₃}) = 2 - 0,1 = 1,9 \, \text{моль}. \]

   Теперь: \[ m(\text{SO₃}) = n(\text{SO₃}) \cdot 80 = 1,9 \, \text{моль} \cdot 80 \, \text{г/моль} = 152 \, \text{г}. \]

Ответ, округленный до десятых, составит: 152.0.