Номер 913, страница 147 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

913. Навеску серы массой 42,3 г окислили недостатком кислорода в присутствии катализатора. При этом образовалась смесь двух оксидов серы суммарной массой 99,1 г. Рассчитайте объём (н. у.) кислорода, вступившего в реакцию.

Дано:

$m(\text{S}) = 42,3 \text{ г}$

$m(\text{смеси оксидов}) = 99,1 \text{ г}$

Найти:

$V(\text{O}_2) - ?$

Решение:

При окислении серы кислородом образуется смесь оксидов серы. Вся исходная сера и вступивший в реакцию кислород образуют продукты реакции — оксиды серы. Согласно закону сохранения массы, суммарная масса продуктов реакции равна суммарной массе исходных веществ (реактантов).

$m(\text{S}) + m(\text{O}_2) = m(\text{смеси оксидов})$

Отсюда можно найти массу кислорода, который вступил в реакцию. Она равна разности масс образовавшейся смеси оксидов и исходной массы серы:

$m(\text{O}_2) = m(\text{смеси оксидов}) - m(\text{S})$

$m(\text{O}_2) = 99,1 \text{ г} - 42,3 \text{ г} = 56,8 \text{ г}$

Далее найдем количество вещества (моль) кислорода, зная его массу. Молярная масса кислорода $O_2$ составляет:

$M(\text{O}_2) = 2 \cdot A_r(\text{O}) = 2 \cdot 16 = 32 \text{ г/моль}$

Количество вещества кислорода рассчитывается по формуле:

$n(\text{O}_2) = \frac{m(\text{O}_2)}{M(\text{O}_2)} = \frac{56,8 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 1,775 \text{ моль}$

Объём кислорода при нормальных условиях (н. у.) можно рассчитать, используя молярный объём газов, который при н. у. составляет $V_m = 22,4 \text{ л/моль}$.

$V(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \cdot V_m$

$V(\text{O}_2) = 1,775 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 39,76 \text{ л}$

Ответ: объём кислорода, вступившего в реакцию, составляет 39,76 л.