ответ:V(SO2) = 41,66 л/1 л H2O.
Объяснение:
Дано:
η(SO2) = 38,8%
α(H2SO3) = 8,6%
c(H+) = 0,061 моль/л
ρ(р-ра) = 1,1 г/мл
S(SO2) - ?
Решение
1.Введём обозначения: V(р-ра) = 1 л, ν(SO2) = x моль, тогда ν(H2SO3) = 0,388x моль.
2.Запишем уравнение реакции происходящей при растворении сернистого газа в воде.
x 0,388x
H2O + SO2 = H2SO3
Так как c(H+) = 0,061
моль/л, то cдис(H2SO3) = 0,061моль/л.
0,061 0,061
H2SO3 ⇄ H+ + HSO3-
3.Определим концентрацию сернистой кислоты в растворе. Используем формулу для
вычисления степени диссоциации:
α =cдис(H2SO3)/cобщ(H2SO3)
cобщ(H2SO3)= 0,061моль/л/0,086 cобщ(H2SO3)
= 0,709 моль/л
Следовательно,
в 1 л раствора содержится 0,709 моль киcлоты.
4.Зная степень превращения оксида серы (IV) в сернистую
кислоту, можно рассчитать количество вещества растворённого оксида серы(IV).
ν(H2SO3)= 0,388x моль
ν(H2SO3)= 0,709 моль
Следовательно:
0,388x = 0,709 моль
х = 1,828 моль
ν(SO2) = 1,828 моль
5.Рассчитаем объём сернистого газа по известному количеству вещества его:
V(SO2)= ν(SO2) * Vm
V(SO2)= 1,828 моль * 22,4 л/моль
V(SO2) = 40,9472 л
6.Рассчитаем массу серистого газа растворённого в 1 л раствора:
m(SO2)= ν(SO2) * М(SO2)
m(SO2)= 1,828 моль * 64 г/моль
m(SO2) = 117 г
7.По плотности и известному объёму рассчитаем массу раствора объёмом 1 л.
m(р-ра) = ρ(р-ра) * V(р-ра)
m(р-ра) = 1,1г/мл * 1000 мл
m(р-ра) = 1100 г
8.Рассчитаем массу воды в одном литре раствора
m(H2O)= m(р-ра) - m(SO2)
m(H2O) = 1100 г - 117 г
m(H2O) = 983 г
Плотность воды
равна 1 г/мл следовательно, объём 983 г воды равен 983 мл или 0,983 л.
9.Используя понятие о растворимости, рассчитаем, сколько литров сернистого газа находится в 1 л воды.
1л воды содержит у л SO2
0,983л воды содержит 40,9472 л SO2
у= 40,9472л * 1 л/0,983 л
у= 41,66л
V(SO2 в 1 л воды) =41,66 л
ответ: S(SO2) = 41,66 л/1 л H2O.
