Готовимся к олимпиадам, страница 47 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

Готовимся к олимпиадам

1. В большей части нефти, добываемой из месторождений на территории Республики Беларусь, массовая доля серы составляет не более $0,6\ \%$. Это является одним из показателей высокого качества нефти. Рассчитайте объем (н. у.) оксида серы(IV), который можно получить из серы, содержащейся в нефти массой $2\ \text{т.}$.

1.

Дано:

$m(\text{нефти}) = 2 \text{ т} = 2000 \text{ кг}$
$\omega(S) = 0,6 \% = 0,006$

Найти:

$V(SO_2) - ?$

Решение:

1. Для расчета был взят максимальный показатель массовой доли серы. Рассчитаем массу серы, содержащейся в 2 тоннах нефти, по формуле:

$m(\text{вещества}) = m(\text{смеси}) \cdot \omega(\text{вещества})$

Подставим наши значения:

$m(S) = m(\text{нефти}) \cdot \omega(S) = 2000 \text{ кг} \cdot 0,006 = 12 \text{ кг}$

2. Запишем уравнение реакции сгорания серы в кислороде с образованием оксида серы(IV):

$S + O_2 \rightarrow SO_2$

3. Найдем количество вещества серы. Молярная масса серы $M(S) \approx 32 \text{ г/моль}$, что в системе СИ составляет $0,032 \text{ кг/моль}$.

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{12 \text{ кг}}{0,032 \text{ кг/моль}} = 375 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль серы образуется 1 моль оксида серы(IV). Стехиометрическое соотношение составляет 1:1, следовательно:

$n(SO_2) = n(S) = 375 \text{ моль}$

5. Рассчитаем объем оксида серы(IV), который образуется при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) равен $22,4 \text{ л/моль}$.

$V(SO_2) = n(SO_2) \cdot V_m$

$V(SO_2) = 375 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 8400 \text{ л}$

Для представления ответа в единицах СИ переведем литры в кубические метры ($1 \text{ м³} = 1000 \text{ л}$):

$V(SO_2) = 8400 \text{ л} = 8,4 \text{ м³}$

Ответ: из серы, содержащейся в 2 т нефти, можно получить не более $8400 \text{ л}$ ($8,4 \text{ м³}$) оксида серы(IV) при нормальных условиях.