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.