К раствору сульфита калия массой 158 г с массовой долей соли 20% добавили избыток раствора бромоводородной кислоты. Определите объём (н. у.) выделившегося газа (указывайте единицы измерения искомых физических величин).

Дано:

• Масса раствора сульфита калия: m(раствора $$K_2SO_3$$) = 158 г
• Массовая доля соли: ω($$K_2SO_3$$) = 20% = 0.2

Найти:

• Объем выделившегося газа (н.у.): V($$SO_2$$) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия сульфита калия с бромоводородной кислотой: $$K_2SO_3 + 2HBr \rightarrow 2KBr + SO_2 + H_2O$$
2. Найдем массу сульфита калия в растворе: $$m(K_2SO_3) = m(раствора) \cdot \omega = 158 \text{ г} \cdot 0.2 = 31.6 \text{ г}$$
3. Определим молярную массу сульфита калия ($$K_2SO_3$$) и сернистого газа ($$SO_2$$): $$M(K_2SO_3) = 2 \cdot 39 + 32 + 3 \cdot 16 = 78 + 32 + 48 = 158 \text{ г/моль}$$ $$M(SO_2) = 32 + 2 \cdot 16 = 32 + 32 = 64 \text{ г/моль}$$
4. Рассчитаем количество вещества сульфита калия: $$n(K_2SO_3) = \frac{m(K_2SO_3)}{M(K_2SO_3)} = \frac{31.6 \text{ г}}{158 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль}$$
5. Согласно уравнению реакции, количество вещества сернистого газа равно количеству вещества сульфита калия: $$n(SO_2) = n(K_2SO_3) = 0.2 \text{ моль}$$
6. Найдем объем сернистого газа, выделившегося при нормальных условиях: $$V(SO_2) = n(SO_2) \cdot V_m = 0.2 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 4.48 \text{ л}$$

Ответ: 4.48 л