Номер 341, страница 72 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

341. При полном сгорании навески серы в кислороде образовался сернистый газ объёмом (н. у.) $260 \text{ м}^3$. Рассчитайте массу сожжённой серы.

Дано:

$V(SO_2) = 260 \text{ м}^3$

Условия: нормальные (н. у.)

Перевод всех данных в систему СИ:

$V(SO_2) = 260 \text{ м}^3$

Молярный объем газа при н. у.: $V_m = 22.4 \text{ л/моль} = 22.4 \cdot 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль} = 0.0224 \text{ м}^3/\text{моль}$

Молярная масса серы: $M(S) = 32 \text{ г/моль} = 0.032 \text{ кг/моль}$

Найти:

$m(S)$ — ?

Решение:

При полном сгорании серы в кислороде образуется оксид серы(IV), также известный как сернистый газ. Уравнение этой химической реакции выглядит следующим образом:

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

Из уравнения реакции видно, что стехиометрические коэффициенты перед серой (S) и сернистым газом (SO₂) равны 1. Это означает, что количество вещества (число моль) вступившей в реакцию серы равно количеству вещества образовавшегося сернистого газа:

$n(S) = n(SO_2)$

Рассчитаем количество вещества сернистого газа, используя его объем, данный при нормальных условиях. Молярный объем любого газа при н. у. является постоянной величиной и равен $V_m = 22.4 \text{ л/моль}$, что в системе СИ составляет $0.0224 \text{ м}^3/\text{моль}$.

$n(SO_2) = \frac{V(SO_2)}{V_m}$

Подставим в формулу известные значения:

$n(SO_2) = \frac{260 \text{ м}^3}{0.0224 \text{ м}^3/\text{моль}} \approx 11607.14 \text{ моль}$

Так как $n(S) = n(SO_2)$, то количество вещества сожжённой серы также составляет приблизительно $11607.14 \text{ моль}$.

Теперь, зная количество вещества серы, мы можем найти её массу по формуле $m = n \cdot M$, где $M(S)$ — молярная масса серы, равная $32 \text{ г/моль}$.

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

$m(S) \approx 11607.14 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} \approx 371428.57 \text{ г}$

Для удобства переведем массу в килограммы, разделив полученное значение на 1000:

$m(S) \approx \frac{371428.57 \text{ г}}{1000} \approx 371.43 \text{ кг}$

Ответ: масса сожжённой серы составляет 371.43 кг.