В 400 мл воды растворили 40 г оксида серы (VI) (н. у.). Вычислите массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

1. Запишем уравнение реакции растворения оксида серы (VI) в воде:

$$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$$

2. Найдем количество вещества оксида серы (VI):

$$M(SO_3) = 32 + 3 \cdot 16 = 80 \ г/моль$$

$$n(SO_3) = \frac{m(SO_3)}{M(SO_3)} = \frac{40 \ г}{80 \ г/моль} = 0.5 \ моль$$

3. По уравнению реакции, количество вещества серной кислоты равно количеству вещества оксида серы (VI):

$$n(H_2SO_4) = n(SO_3) = 0.5 \ моль$$

4. Найдем массу серной кислоты:

$$M(H_2SO_4) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98 \ г/моль$$

$$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \cdot M(H_2SO_4) = 0.5 \ моль \cdot 98 \ г/моль = 49 \ г$$

5. Определим массу раствора. Плотность воды примем равной 1 г/мл, тогда масса воды равна объему:

$$m(H_2O) = 400 \ мл \cdot 1 \ г/мл = 400 \ г$$

$$m(раствора) = m(H_2O) + m(SO_3) = 400 \ г + 40 \ г = 440 \ г$$

6. Вычислим массовую долю серной кислоты в полученном растворе:

$$\omega(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{m(раствора)} \cdot 100\% = \frac{49 \ г}{440 \ г} \cdot 100\% \approx 11.14\%$$

Ответ: 11.14%