Задача про кислоту В замкнутом сосуде объемом 5,60 дм^3 находится смесь H2S с избытком O2. Смесь подожгли, а полученные продукты растворили в воде массой 200 г. Получили раствор кислоты, которой достаточно для обесцвечивания раствора брома массой 100 г с ω(Br2) = 8%. Найдите: а) массовую долю кислоты, реагирующей с бромом; б) объемы газов в исходной смеси.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

а) Масса брома в растворе: m(Br2) = 100 г
Массовая доля брома: ω(Br2) = 8% = 0,08
Масса кислоты, реагирующей с бромом: m(H2S) = m(Br2) / ω(Br2) = 100 г / 0,08 = 1250 г

Масса полученного раствора кислоты: 200 г
Масса кислоты в растворе: m(H2S) + m(O2) = 1250 г
Масса кислоты водорастворима: m(H2S) = 200 г
Масса кислоты, реагирующей с кислородом: m(O2) = m(H2S) + m(O2) - m(H2S) = 1250 г - 200 г = 1050 г

Массовая доля кислоты, реагирующей с бромом: ω(H2S) = m(H2S) / (m(H2S) + m(O2)) = 200 г / (200 г + 1050 г) ≈ 16,0%

б) Объем сосуда: V = 5,60 дм^3
Согласно закону Дальтона, при постоянной температуре и давлении объем смеси газов пропорционален их молярным объемам.

Обозначим молярные объемы для H2S и O2 как V(H2S) и V(O2) соответственно.
Пусть количество вещества H2S и O2 равно n(H2S) и n(O2) соответственно.

Тогда для одной части кислоты и двух частей кислорода:
V(H2S) = n(H2S) 22,4 л
V(O2) = n(O2) 22,4 л

Так как массовая доля кислорода водорастворимого нам неизвестна, рассмотрим три варианта соотношения масс H2S и O2:
1) H2S + O2 = 200 г + 1050 г
2) H2S + O2 = 400 г + 850 г
3) H2S + O2 = 600 г + 650 г

Далее, для каждого варианта найдем молярные объемы газов H2S и O2, подставим в уравнения и выберем подходящий вариант.

После определения соотношения масс H2S и O2, вычислим молярные объемы газов и найдем их объемы в исходной смеси.