В 440 г 8%-ной серной кислоты растворили 32 г оксида серы (Vl). Какая соль и в каком количестве образуется, если к полученному раствору добавить 16 г гидроксида натрия?

Чтобы решить задачу, нужно последовательно рассмотреть реакции, которые происходят при растворении оксида серы (VI) в серной кислоте и при добавлении гидроксида натрия.

1. Определение состава раствора после добавления оксида серы (VI)

1. Рассчитаем массу серной кислоты в 440 г 8%-ного раствора:

   $$m(\text{H}_2\text{SO}_4) = 440 \cdot 0,08 = 35,2 \, \text{г}.$$

2. Определим количество вещества серной кислоты:

   $$n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{m}{M} = \frac{35,2}{98} \approx 0,36 \, \text{моль}.$$

3. Рассчитаем количество вещества оксида серы (VI):

   $$n(\text{SO}_3) = \frac{m}{M} = \frac{32}{80} = 0,4 \, \text{моль}.$$

Оксид серы (VI) взаимодействует с водой, образуя серную кислоту:

Таким образом, добавление 0,4 моль оксида серы (VI) увеличит содержание серной кислоты в растворе на 0,4 моль. Итоговое количество вещества серной кислоты:

2. Реакция серной кислоты с гидроксидом натрия

Гидроксид натрия взаимодействует с серной кислотой в зависимости от соотношения реагентов. Реакция может протекать в два этапа:

1. $\text{H}_2\text{SO}_4 + \text{NaOH} \rightarrow \text{NaHSO}_4 + \text{H}_2O$,

2. $\text{NaHSO}_4 + \text{NaOH} \rightarrow \text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{H}_2O$.

3. Рассчитаем количество вещества гидроксида натрия:

   $$n(\text{NaOH}) = \frac{m}{M} = \frac{16}{40} = 0,4 \, \text{моль}.$$

4. Определим, какая соль образуется:

   • Для полной нейтрализации серной кислоты требуется $2 \cdot 0,76 = 1,52 \, \text{моль}$ NaOH.
   • Однако в задаче доступно только 0,4 моль NaOH, что меньше, чем необходимо для полной нейтрализации. Это значит, что реакция ограничивается образованием кислой соли $\text{NaHSO}_4$.

Итак, вся $0,4 \, \text{моль}$ NaOH вступит в реакцию по первому уравнению, образуя:

Количество образовавшейся кислой соли:

Масса кислой соли:

3. Итог

После добавления 16 г гидроксида натрия образуется 48 г кислой соли $\text{NaHSO}_4$.