Задание №28 — Типы расчётных задач
В результате каталитического окисления сернистого газа кислородом объемом 31,36 л образовался оксид серы(VI) массой 84 г. Определите выход продукта реакции. (Запишите число с точностью до целых.)
Правильный ответ
38
Пояснение
Решение.
1. Запишем уравнение химической реакции окисления сернистого газа (оксида серы(IV)) до оксида серы(VI):
2SO2 + O2 → (кат., t°) 2SO3
2. Рассчитаем количество вещества кислорода (O2), вступившего в реакцию. Для этого используем молярный объем газа при нормальных условиях (Vm = 22,4 л/моль):
n(O2) = V(O2) / Vm = 31,36 л / 22,4 л/моль = 1,4 моль.
3. Определим теоретическое количество вещества продукта реакции — оксида серы(VI). Согласно уравнению реакции, из 1 моль O2 образуется 2 моль SO3. Следовательно, соотношение количеств веществ n(SO3) : n(O2) = 2 : 1.
nтеор(SO3) = 2 * n(O2) = 2 * 1,4 моль = 2,8 моль.
4. Вычислим теоретическую массу оксида серы(VI), которая должна была получиться при 100%-ном выходе. Молярная масса SO3 составляет M(SO3) = 32 + 16 * 3 = 80 г/моль.
mтеор(SO3) = nтеор(SO3) * M(SO3) = 2,8 моль * 80 г/моль = 224 г.
5. В условии задачи сказано, что фактически образовалось 84 г оксида серы(VI). Это практическая масса продукта (mпракт). Вычислим выход продукта реакции (η) как отношение практической массы к теоретической:
η = (mпракт / mтеор) * 100%
η = (84 г / 224 г) * 100% = 0,375 * 100% = 37,5%.
6. По условию задачи результат необходимо округлить до целого числа. При округлении 37,5 до целых получаем 38.
Ответ: 38
Источник: ФИПИ