Для решения задачи нам нужно определить массу серной кислоты (H₂SO₄), которая образуется из сернистого газа (SO₂), полученного из серы (S). Давайте поэтапно разберем этот процесс.
Шаг 1: Определить уравнение реакции
Сначала запишем уравнение реакции между серой и кислородом, которое ведет к образованию сернистого газа, а затем к образованию серной кислоты:
Образование сернистого газа:
[
S + O_2 \rightarrow SO_2
]
Образование серной кислоты из сернистого газа:
[
SO_2 + O_2 \rightarrow H_2SO_4
]
Но для данной задачи, нам важно только, сколько серной кислоты получается из серы.
Шаг 2: Находим количество вещества серы
Используем формулу для расчета количества вещества (n):
[
n = \frac{m}{M}
]
где ( m ) — масса вещества, ( M ) — молярная масса.
Молярная масса серы (S) равна 32 г/моль. Тогда:
[
n(S) = \frac{10,2 , \text{г}}{32 , \text{г/моль}} \approx 0,31875 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определить молярные массы реагентов и продукта
Молярная масса сернистого газа (SO₂):
[
M(SO_2) = M(S) + 2 \times M(O) = 32 + 2 \times 16 = 64 , \text{г/моль}
]
Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄):
[
M(H_2SO_4) = 2 \times M(H) + M(S) + 4 \times M(O) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 , \text{г/моль}
]
Шаг 4: Определить теоретически возможное количество серной кислоты
По уравнению реакции видно, что 1 моль серы дает 1 моль серной кислоты. Следовательно, количество серной кислоты, которое теоретически получится из 0,31875 моль серы, составляет 0,31875 моль H₂SO₄.
Теперь находим массу серной кислоты:
[
m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \times M(H_2SO_4) = 0,31875 , \text{моль} \times 98 , \text{г/моль} \approx 31,25 , \text{г}
]
Шаг 5: Учитываем выход продукта
Выход кислоты составляет 90% от теоретически возможного. Тогда фактическая масса серной кислоты:
[
m_{фактическая} = 0,9 \times m(H_2SO_4) = 0,9 \times 31,25 , \text{г} \approx 28,13 , \text{г}
]
Шаг 6: Округляем ответ до целых
Округляем до целых:
[
m_{фактическая} \approx 28 , \text{г}
]
Ответ:
Масса серной кислоты, образовавшейся из сернистого газа, составляет 28 г.
