Question

Олеум – суміш сульфур(VI) оксиду та безводної сульфатної кислоти. Яку
масу (г) води необхідно змішати з олеумом масою 400 г, масова частка
сульфур(VI) оксиду в якому 20 %, щоб утворився розчин з масовою часткою
сульфатної кислоти 40 %?

Answer 1

1) Находим массу SO₃ в 20%-ном растворе:

m(SO₃) = (20*400)/100 = 80 г

Тогда серной кислоты в растворе: 400 - 80 = 320 г

2) Определяем молярные массы SO₃ и серной кислоты:

М(SO₃) = 32 + 3*16 = 80 г/моль

M(H₂SO₄) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль

3) Пр добавлении воды SO₃ реагирует с водой с образованием  серной кислоты:

SO₃ + Н₂О = H₂SO₄

По уравнению реакции видно, что из 1 моля SO₃ (80 г) образуется  1 моль H₂SO₄ (98 г) и расходуется 1 моль (18 г) воды.

4) Таким образом 320 г кислоты было, 98 г образовалось, значит всего безводной кислоты:

320 +98 = 418 г

5) Понятие 40% раствор означает, что в 100 г раствора находится 40 г растворенного вещества, то есть на 40 г вещества приходится 60 г воды. Составляем пропорцию:

40 г H₂SO₄) --------------------- 60 г воды

418 г H₂SO₄) --------------------- Х г воды

Х = 418*60/40 = 627 г

627 г воды добавляем, 18 г воды израсходовалось на реакцию, значит воды нужно:

627 + 18 = 645 г

Ответ: 645 г воды