Для ответа на вопрос, нужно выполнить несколько шагов, связанных с химическими реакциями и расчетами. Давайте разберем задачу поэтапно.
Определим количество сероводорода (H₂S) в молях:
Объем газа дан в условиях, предполагающих нормальные условия (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 литра.
[
n(H_2S) = \frac{44,8 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 2 \text{ моль}
]
Запишем уравнение полного сгорания сероводорода:
При полном сгорании H₂S образуются диоксид серы (SO₂) и вода (H₂O):
[
2H_2S + 3O_2 \rightarrow 2SO_2 + 2H_2O
]
Из уравнения видно, что 2 моля H₂S дают 2 моля SO₂.
Определим количество SO₂:
[
n(SO_2) = 2 \text{ моль}
]
Запишем уравнение реакции диоксида серы с гидроксидом натрия (NaOH):
[
SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O
]
Здесь 1 моль SO₂ реагирует с 2 молями NaOH, образуя сульфит натрия (Na₂SO₃).
Определим количество NaOH:
Дано: 250 мл 25%-ного раствора NaOH с плотностью 1,28 г/мл.
[
V_{\text{раствора}} = 250 \text{ мл} = 0,25 \text{ л}
]
Масса раствора:
[
m_{\text{раствора}} = 0,25 \text{ л} \times 1,28 \text{ г/мл} = 320 \text{ г}
]
Массовая доля NaOH в растворе:
[
\omega(NaOH) = 25\% = 0,25
]
Масса NaOH:
[
m(NaOH) = 320 \text{ г} \times 0,25 = 80 \text{ г}
]
Молярная масса NaOH: 40 г/моль
Количество NaOH в молях:
[
n(NaOH) = \frac{80 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 2 \text{ моль}
]
Определим, сколько NaOH потребуется для реакции с SO₂:
По реакции требуется 2 моля NaOH на 1 моль SO₂.
В нашем случае, у нас есть 2 моля SO₂, значит, потребуется:
[
2 \text{ моль SO}_2 \times 2 \frac{\text{ моль NaOH}}{\text{ моль SO}_2} = 4 \text{ моль NaOH}
]
Однако у нас всего 2 моль NaOH, что значит NaOH является лимитирующим реагентом.
Определим количество образовавшейся соли:
Так как NaOH лимитирующий реагент, то количество образовавшейся соли будет зависеть от количества NaOH.
[
SO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O
]
Из уравнения видно, что 2 моль NaOH образуют 1 моль Na₂SO₃.
[
n(Na_2SO_3) = \frac{2 \text{ моль NaOH}}{2} = 1 \text{ моль Na}_2SO_3
]
Рассчитаем массу Na₂SO₃:
Молярная масса Na₂SO₃:
[
M(Na_2SO_3) = 2 \times 23 + 32 + 3 \times 16 = 126 \text{ г/моль}
]
Масса Na₂SO₃:
[
m(Na_2SO_3) = n(Na_2SO_3) \times M(Na_2SO_3) = 1 \text{ моль} \times 126 \text{ г/моль} = 126 \text{ г}
]
Таким образом, масса образовавшейся соли Na₂SO₃ составляет 126 граммов.