4 В 420 мл воды растворили 40 г оксида серы (VI). Вычислите массовую долю серной кислоты в полученном растворе.

4. Дано:

• Масса оксида серы (VI) ($$SO_3$$): 40 г
• Объем воды ($$H_2O$$): 420 мл

Найти: Массовую долю серной кислоты ($$H_2SO_4$$) в полученном растворе.

Решение:

1. Определим массу воды, исходя из плотности воды 1 г/мл: $$m(H_2O) = \rho \times V = 1 \frac{\text{г}}{\text{мл}} \times 420 \text{ мл} = 420 \text{ г}$$
2. Оксид серы (VI) реагирует с водой, образуя серную кислоту: $$SO_3 + H_2O \rightarrow H_2SO_4$$
3. Определим молярную массу оксида серы (VI) ($$SO_3$$): $$M(SO_3) = 32 + 3 \times 16 = 80 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$
4. Определим количество вещества оксида серы (VI): $$n(SO_3) = \frac{m(SO_3)}{M(SO_3)} = \frac{40 \text{ г}}{80 \frac{\text{г}}{\text{моль}}} = 0.5 \text{ моль}$$
5. Согласно уравнению реакции, количество вещества серной кислоты равно количеству вещества оксида серы (VI): $$n(H_2SO_4) = n(SO_3) = 0.5 \text{ моль}$$
6. Определим молярную массу серной кислоты ($$H_2SO_4$$): $$M(H_2SO_4) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \frac{\text{г}}{\text{моль}}$$
7. Определим массу серной кислоты: $$m(H_2SO_4) = n(H_2SO_4) \times M(H_2SO_4) = 0.5 \text{ моль} \times 98 \frac{\text{г}}{\text{моль}} = 49 \text{ г}$$
8. Определим массу полученного раствора: $$m(\text{раствора}) = m(H_2O) + m(SO_3) = 420 \text{ г} + 40 \text{ г} = 460 \text{ г}$$
9. Определим массовую долю серной кислоты в полученном растворе: $$\omega(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{m(\text{раствора})} \times 100\% = \frac{49 \text{ г}}{460 \text{ г}} \times 100\% = 10.65\%$$

Ответ: 10.65%