Чтобы решить задачу, нам нужно использовать законы, касающиеся газов, и, в частности, закон Бойля и уравнение состояния идеального газа. В этой задаче также необходимо применить стехиометрию для нахождения объема избытка кислорода.
Шаг 1: Определение уравнения реакции. Взаимодействие сернистого газа (SO₂) с кислородом (O₂) происходит по следующему уравнению:
\[ 2 SO_2 + O_2 \rightarrow 2 SO_3 \]
Это означает, что 2 моль сернистого газа реагируют с 1 моль кислорода, чтобы образовать 2 моль серной кислоты. В объеме газа соотношение будет таким же.
Шаг 2: Определение соотношения объемов. Согласно законам газов, объемы реагирующих газов находятся в том же соотношении, что и их моли (при равных условиях температуры и давления). Таким образом, согласно уравнению реакции:
- 2 объема SO₂ реагируют с 1 объемом O₂.
- Это означает, что для 112 л SO₂ нам нужно:
\[ \text{Объем O₂} = \frac{112 \, \text{л SO₂}}{2} = 56 \, \text{л O₂} \]
Шаг 3: Вычисление избытка кислорода. Мы знаем, что у нас есть 96 л кислорода. Теперь мы можем найти, сколько кислорода останется после реакции:
\[ \text{Изначальный объем O₂} - \text{Объем O₂, который был использован} = 96 \, \text{л} - 56 \, \text{л} = 40 \, \text{л} \]
Ответ: Таким образом, объем избытка кислорода составляет 40 л.