Химия
8 класс
Вопрос
Какую массу олеума с массовой долей 30 % нужно добавить к раствору серной кислоты с массовой долей 40 % массой 131,0 г для получения олеума с массовой долей 5 %?
Ответ
$M(H_{2}O) = 18 г/моль; M(SO_{3}) = 80 г/моль; M(H_{2}SO_{4}) = 98 г/моль$.
Пусть масса олеума ($\omega = 30$ %) составляет $x$ г, тогда масса $SO_{3}$ в нем составит $a = \frac{30x}{100} = 0,3x$ г. Масса воды в 131,0 г раствора серной кислоты ($\omega = 40$ %) равна $131,0 \cdot 0,6 = 78,6 г$ или $\frac{78,6}{18} = 4,37 моль$.
$H_{2}O + SO_{3} = H_{2}SO_{4}$.
Для реакции потребуется 4,37 моль $SO_{3}$ или $4,37 \cdot 80 = 349,4 г$.
Следовательно, для получения олеума ($\omega = 5$ %) останется $(NULL,3x - 349,4)$ г $SO_{3}$, а масса олеума ($\omega = 5$ %) составит сумму масс олеума ($\omega = 30$ %) - $x$ г и раствора серной кислоты ($\omega = 40$ %) - 131,0 г, т.е. $(x + 131,0)$ г. Из пропорции:
100 г олеума - 5 г $SO_{3}$
$(x + 131,0)$ г олеума - $(NULL,3x - 349,4)$ г $SO_{3}$
$x = 1423,8 г$ олеума ($\omega = 30$ %).