Номер 653, страница 113 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

653. Для полного сгорания навески серы потребовался воздух объёмом (н. у.) 230 $ см^3 $. Рассчитайте массу навески серы.

Дано:

$V(воздуха) = 230 \text{ см}^3$

Условия: нормальные (н. у.)

Перевод в СИ и удобные для расчета единицы:

$V(воздуха) = 230 \text{ см}^3 = 0.230 \text{ дм}^3 = 0.00023 \text{ м}^3$

Найти:

$m(S) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции горения серы. При полном сгорании сера реагирует с кислородом, содержащимся в воздухе, и образует диоксид серы ($SO_2$):

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

2. Воздух является смесью газов, в которой объемная доля кислорода ($\phi(O_2)$) составляет приблизительно 21% (или 0.21). Рассчитаем объем чистого кислорода, который потребовался для сжигания серы:

$V(O_2) = V(воздуха) \times \phi(O_2)$

$V(O_2) = 0.230 \text{ дм}^3 \times 0.21 = 0.0483 \text{ дм}^3$

3. Рассчитаем количество вещества (число молей) кислорода, вступившего в реакцию. При нормальных условиях молярный объем любого газа ($V_m$) равен 22.4 дм³/моль:

$n(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_m}$

$n(O_2) = \frac{0.0483 \text{ дм}^3}{22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}} \approx 0.002156 \text{ моль}$

4. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, количество вещества серы, вступившей в реакцию, равно количеству вещества кислорода:

$n(S) = n(O_2) \approx 0.002156 \text{ моль}$

5. Зная количество вещества серы, найдем ее массу. Молярная масса серы ($M(S)$) составляет 32 г/моль.

$m(S) = n(S) \times M(S)$

$m(S) \approx 0.002156 \text{ моль} \times 32 \text{ г/моль} \approx 0.069 \text{ г}$

Ответ: масса навески серы равна 0,069 г.