Для решения данной задачи, нам понадобится использовать реакцию растворения твердого сульфата кальция (CaSO4):
CaSO4 (s) ⇌ Ca2+ (aq) + SO4^2- (aq)
Мы знаем, что при равновесии концентрация ионов Ca2+ в растворе равна некоторому значению, которое мы обозначим как [Ca2+]eq.
Согласно принципу Ле Шателье, если мы добавим к раствору дополнительное вещество, в данном случае H2SO4, чтобы изменить его концентрацию, то равновесие сместится в направлении, которое уменьшит эту концентрацию.
Теперь мы должны проанализировать стехиометрию реакции растворения, чтобы понять, какие ионы влияют на концентрацию Ca2+. В данном случае, добавление H2SO4 приведет к образованию SO4^2-, ионов в растворе, которые могут образовывать реакцию с ионами Ca2+:
Ca2+ (aq) + SO4^2- (aq) ⇌ CaSO4 (s)
Таким образом, добавление H2SO4 приведет к образованию большего количества осадка CaSO4, что уменьшит концентрацию Ca2+. Как правило, добавление реагентов, образующих осадок, приводит к уменьшению концентрации ионов раствора.
Чтобы рассчитать, насколько изменится концентрация Ca2+ после добавления H2SO4, нам нужно знать начальную концентрацию Ca2+ и соотношение между его концентрацией и концентрацией осадка CaSO4.
Вопрос указывает, что концентрация CaSO4 в воде — 3.7×10-5 г/л. Мы можем использовать это значение, чтобы найти начальную концентрацию Ca2+.
CaSO4 (s) ⇌ Ca2+ (aq) + SO4^2- (aq)
1 моль CaSO4 взаимодействует с 1 молью Ca2+. Поэтому, при данной концентрации CaSO4, начальная концентрация Ca2+ также будет 3.7×10-5 г/л.
Теперь, если мы добавим H2SO4, реакция будет протекать в направлении образования осадка CaSO4, чтобы поглотить добавленные ионы SO4^2-. Это означает, что часть Ca2+ ионов превратится в осадок.
Однако, чтобы решить, как изменится концентрация Ca2+, нам необходимо знать соотношение между концентрацией CaSO4 и Ca2+.
К сожалению, вопрос не указывает это соотношение. Если бы нам было известно, что реакция полностью протекает в направлении образования осадка (т.е. все образовавшиеся SO4^2- ионы образуют CaSO4), то мы могли бы сказать, что концентрация Ca2+ ионов после добавления H2SO4 будет равна нулю. Однако, без этой информации, невозможно точно определить, как изменится концентрация Ca2+.
Так что чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно знать соотношение между Ca2+ и CaSO4 после достижения нового равновесия.
В данной схеме превращений n2→x→y→hno3 нужно определить, какими веществами являются x и y.
Для решения этой задачи, нам необходимо ознакомиться с реакциями превращений и использовать знания о соединениях азота.
Первая реакция превращает n2 в x. Нам нужно выбрать тот вариант, в котором x является продуктом реакции n2.
Вариант 1 (no, no2): В реакции n2→x не образуется no или no2.
Вариант 2 (n2o, no2): В реакции n2→x образуется n2o. Это соответствует варианту 2.
Вариант 3 (nh3, no): В реакции n2→x не образуется nh3 или no.
Вариант 4 (no2, hno2): В реакции n2→x не образуется no2 или hno2.
Таким образом, получаем, что x в данной схеме является n2o.
Теперь перейдем ко второй реакции превращения, где x превращается в y. В данном случае нам нужно выбрать вариант, в котором y является продуктом реакции x.
Вариант 1 (no, no2): В реакции x→y не образуется no или no2.
Вариант 2 (n2o, no2): В реакции x→y образуется no2. Это соответствует варианту 2.
Вариант 3 (nh3, no): В реакции x→y не образуется nh3 или no.
Вариант 4 (no2, hno2): В реакции x→y не образуется no2 или hno2.
Таким образом, получаем, что y в данной схеме является no2.
Итак, веществом x в данной схеме является n2o, а веществом y - no2.
n(SO3)=n(H2SO4)=0.1 моль
m(H2SO4)=0.1*98=9.8 г