Определите массовую долю серной кислоты в растворе...

Задание:

Определите массовую долю серной кислоты в растворе, полученном растворением 20 г 10%-ного олеума в 40г 20%-ной серной кислоты.

Решение:

Олеум – это раствор оксида серы (VI) в чистой серной кислоте. При растворении олеума в водном растворе серной кислоты происходит следующая реакция:

SO₃ + H₂O → H₂SO₄

1) Определяем состав олеума и количество вещества оксида серы (VI) в нем:

m(SO₃) = m(олеума) · ω(SO₃) = 20 ּ  0,1 = 2 г; m(H₂SO₄ в олеуме) = 20 – 2 = 18 г;

v(SO₃) = m(SO₃) / М(SO₃) = 2 / 80 = 0,025 моль

2) Определяем массу серной кислоты, образовавшейся из SO₃:

Согласно уравнению реакции v(образовавшейся H₂SO₄) = v(SO₃) = 0,025 моль

m(образовавшейся H₂SO₄) = v(образовавшейся H₂SO₄) · М(H₂SO₄) = 0,025 · 98 = 2,45 г

3) Определяем массу серной кислоты в исходном растворе:

m(H₂SO₄ в исходном растворе) = m(исходного раствора) · ω(H₂SO₄ в исходном растворе) = 40 · 0,2 = 8 г.

4) Определяем общую массу серной кислоты в конечном растворе:

m(H₂SO₄ в конечном растворе) = m(H₂SO₄ в олеуме) + m(образовавшейся H₂SO₄) + m(H₂SO₄ в исходном растворе) = 18 + 2,45 + 8 = 28,45 г.

5) Определяем массу конечного раствора и массовую долю серной кислоты в конечном растворе:

m(конечного раствора) = m(олеума) + m(исходного раствора) = 20 + 40 = 60 г.

ω(H₂SO₄ в конечном растворе) = m(H₂SO₄ в конечном растворе) / m(конечного раствора) = 28,45 / 60 = 0,474 (47,4 %)

Ответ: ω(H₂SO₄ в полученном растворе) = 47,4 %.