22. Рассчитайте объём (н. у.) сернистого газа, который выделится при взаимодействии 146 г 20%-ного раствора соляной кислоты с избытком раствора сульфита калия. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:

\( 2HCl + K_2SO_3 \rightarrow 2KCl + SO_2 \uparrow + H_2O \)

2. Рассчитаем массу соляной кислоты (HCl) в растворе:

\( m(HCl) = m(раствора) \cdot \frac{w(HCl)}{100\%} = 146 \text{ г} \cdot \frac{20\%}{100\%} = 29.2 \text{ г} \)

3. Рассчитаем молярную массу соляной кислоты (HCl):

\( M(HCl) = 1 \cdot 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль} \)

4. Рассчитаем количество вещества соляной кислоты (HCl):

\( \nu(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{29.2 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} = 0.8 \text{ моль} \)

5. По уравнению реакции, из 2 моль HCl образуется 1 моль SO2. Рассчитаем количество вещества сернистого газа (SO2):

\( \nu(SO_2) = \frac{\nu(HCl)}{2} = \frac{0.8 \text{ моль}}{2} = 0.4 \text{ моль} \)

6. Рассчитаем объём сернистого газа (SO2) при нормальных условиях (н. у.):

\( V(SO_2) = \nu(SO_2) \cdot V_m = 0.4 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 8.96 \text{ л} \)

Ответ: 8.96 л.