Реакция окисления моно оксида углерода описывается следующим уравнением химической реакции:
СО + ½ О2 = СО2;
1 моль моно оксида углерода взаимодействует с ½ молем кислорода. При этом синтезируется 1 моль двуокиси углерода .
Определим химическое количество вещества, содержащееся в 20 литрах монооксида углерода.
Для этого поделим объем газа на объем 1 моля газа.
N CО = 20 / 22,4 = 0,893 моль;
Такое же количество диоксида углерода будет синтезировано.
Вычислим его объем.
Для этого умножим количество вещества на объем 1 моля газа (22,4 литра).
V СО2 = 0,893 х 22,4 = 20 литров;
1) При растворении диоксида серы происходит реакция:
SO₂ + H₂O → H₂SO₃
То есть будет раствор этой кислоты
1) Находим молярные массы диоксида серы и кислоты:
М(SO₂) = 32 + 2*16 = 64 г/моль
М(H₂SO₃) = 2*1 + 32 + 3*16 = 82 г/моль
2) Обозначим массу растворенного оксида серы через Х граммов, а массу сернистой кислоты через Y граммов. на основании уравнения реакции составляем пропорцию:
из 64 г SO₂ образуется 82 г H₂SO₃
из Х SO₂ Y г H₂SO₃
82Х = 64Y
Выражаем Y через Х:
Y = 82Х/64 = 41Х/32
3) Если концентрацию раствора выразить через доли единицы, то концентрация раствора равна:
ω = m(в-во) / m(р-р)
5% - это 0,05 в долях единицы.
m(в-во) - это масса сернистой кислоты в граммах, мы обозначили её Y граммов.
m(р-р) - это масса раствора в граммах. Масса воды равна 1000 г (это 1 л по условию), масса растворенного вещества Х, тогда масса раствора равна (1000 + Х) граммов.
Поэтому для нашего раствора вместо ω = m(в-во) / m(р-р) можем записать:
0,05 = Y/(1000 + Х)
4) Подставляем Y = 41Х/32, получаем:
0,05 = (41Х/32)/(1000 + Х)
И решаем данное уравнение.
0,05*(1000 + Х) = 41Х/32
32*0,05*(1000 + Х) = 41Х
1600 + 1,6Х = 41Х
39,4Х = 1600
Х = 40,6
То есть диоксида серы нужно растворить 40,6 граммов.
5) Выражаем 40,6 г в литрах. 1 моль любого газа при н.у. занимает объём 22,4 л, на основании этого составляем пропорцию:
64 г SO₂ 22,4 л
40,6 г SO₂ Z л
Z = 40,6*22,4/64 = 14,2 л
ответ: 14,2 г