5. Рассчитайте объём (дм³) кислорода (н.у.) прореагировавшего с серой массой 23 г, если в результате реакции образовалось вещество со степенью окисления атомов серы, равной +4.

Решение:

1. Определяем вещество, образовавшееся в результате реакции.

Из условия задачи известно, что сера (S) имеет степень окисления +4. Кислород (O) имеет степень окисления -2. Вещество, образовавшееся из серы и кислорода, имеет формулу \( SO_2 \) (диоксид серы).

2. Составляем уравнение реакции.

Реакция между серой и кислородом:

\( S + O_2 \rightarrow SO_2 \)

Данное уравнение реакции уже сбалансировано.

3. Находим количество вещества серы.

Дана масса серы \( m(S) = 23 \) г.

Молярная масса серы \( M(S) = 32 \) г/моль.

Количество вещества серы \( n(S) \) находим по формуле:

\[ n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{23 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0.71875 \text{ моль} \]

4. Определяем количество вещества кислорода по уравнению реакции.

Согласно уравнению реакции \( S + O_2 \rightarrow SO_2 \), 1 моль серы реагирует с 1 моль кислорода.

Следовательно, количество вещества кислорода \( n(O_2) \) равно количеству вещества серы:

\[ n(O_2) = n(S) = 0.71875 \text{ моль} \]

5. Рассчитываем объём кислорода при нормальных условиях (н.у.).

При нормальных условиях (н.у.) молярный объём любого газа равен 22.4 л/моль (или 0.0224 м³/моль).

Объём кислорода \( V(O_2) \) находим по формуле:

\[ V(O_2) = n(O_2) \times V_m \]

где \( V_m \) — молярный объём при н.у. (\( V_m = 22.4 \) л/моль).

\[ V(O_2) = 0.71875 \text{ моль} \times 22.4 \text{ л/моль} = 16.09 \text{ л} \]

Переводим объём в кубические дециметры (дм³):

1 л = 1 дм³

\[ V(O_2) = 16.09 \text{ дм}^3 \]

Ответ: Объём кислорода, прореагировавшего с серой, равен 16.09 дм³.