Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Составим уравнение химической реакции между сульфитом натрия и соляной кислотой. В результате этой реакции образуются хлорид натрия, вода и выделяется газ — диоксид серы (сернистый газ):
$Na_{2}SO_{3} + 2HCl \rightarrow 2NaCl + H_{2}O + SO_{2}\uparrow$

2. Рассчитаем массу чистого сульфита натрия в исходном растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю соли (переведённую в доли единицы):
$m(Na_{2}SO_{3}) = m_{р-ра} \cdot \omega = 252\text{ г} \cdot 0,05 = 12,6\text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) сульфита натрия.
Сначала найдём молярную массу $Na_{2}SO_{3}$:
$M(Na_{2}SO_{3}) = 23 \cdot 2 + 32 + 16 \cdot 3 = 126\text{ г/моль}$
Теперь найдём количество вещества:
$n(Na_{2}SO_{3}) = \frac{m(Na_{2}SO_{3})}{M(Na_{2}SO_{3})} = \frac{12,6\text{ г}}{126\text{ г/моль}} = 0,1\text{ моль}$

4. Определим количество вещества выделившегося газа ($SO_{2}$).
Согласно уравнению реакции, коэффициенты перед $Na_{2}SO_{3}$ и $SO_{2}$ равны (1:1). Это значит, что количество моль выделившегося газа равно количеству моль вступившего в реакцию сульфита натрия:
$n(SO_{2}) = n(Na_{2}SO_{3}) = 0,1\text{ моль}$

5. Вычислим объём газа при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объём газа ($V_{m} = 22,4\text{ л/моль}$):
$V(SO_{2}) = n(SO_{2}) \cdot V_{m} = 0,1\text{ моль} \cdot 22,4\text{ л/моль} = 2,24\text{ л}$

Ответ: 2,24 л

Источник: ФИПИ