Через раствор гидроксида натрия пропустили 4,48 л сернистого газа (н. у.). Образовалось 126 г раствора сульфита натрия. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения)

Решение:

Сернистый газ (SO₂) реагирует с гидроксидом натрия (NaOH), образуя сульфит натрия (Na₂SO₃).

1. Запишем уравнение реакции:

\[ 2NaOH + SO_2 \rightarrow Na_2SO_3 + H_2O \]

2. Вычислим количество сернистого газа (SO₂) в молях:

При нормальных условиях (н.у.) молярный объем любого газа равен 22,4 л/моль.

\[ \nu(SO_2) = \frac{V(SO_2)}{V_m} = \frac{4.48 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.2 \text{ моль} \]

3. Определим количество образовавшегося сульфита натрия (Na₂SO₃) в молях:

Согласно уравнению реакции, из 1 моль SO₂ образуется 1 моль Na₂SO₃. Следовательно, количество Na₂SO₃ равно количеству SO₂.

\[ \nu(Na_2SO_3) = \nu(SO_2) = 0.2 \text{ моль} \]

4. Вычислим молярную массу сульфита натрия (Na₂SO₃):

M(Na₂SO₃) = 2 * M(Na) + M(S) + 3 * M(O) = 2 * 23 г/моль + 32 г/моль + 3 * 16 г/моль = 46 + 32 + 48 = 126 г/моль.

5. Вычислим массу образовавшегося сульфита натрия (Na₂SO₃):

\[ m(Na_2SO_3) = \nu(Na_2SO_3) \cdot M(Na_2SO_3) = 0.2 \text{ моль} \cdot 126 \text{ г/моль} = 25.2 \text{ г} \]

6. Вычислим массовую долю соли (Na₂SO₃) в полученном растворе:

Массовая доля (w) рассчитывается по формуле: w = (масса растворенного вещества / масса раствора) * 100%.

В условии задачи сказано, что образовалось 126 г раствора сульфита натрия. Это означает, что масса полученного раствора равна 126 г.

\[ w(Na_2SO_3) = \frac{m(Na_2SO_3)}{m(\text{раствора})} \cdot 100\% = \frac{25.2 \text{ г}}{126 \text{ г}} \cdot 100\% = 0.2 \cdot 100\% = 20\% \]

Ответ: Уравнение реакции: 2NaOH + SO₂ → Na₂SO₃ + H₂O. Массовая доля соли в полученном растворе составляет 20%.