Сколько литров (н. у.) SO3 необходимо впитать в 400 г 25%-ного раствора серной кислоты, чтобы образовался 70%-ный раствор серной кислоты?

Уравнение реакции: \( \text{SO}_3 + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{H}_2\text{SO}_4 \).

В исходном растворе: \( m(\text{H}_2\text{SO}_4) = 400 \cdot 0{,}25 = 100 \) г, \( m(\text{H}_2\text{O}) = 300 \) г.

Пусть \( n(\text{SO}_3) = x \) моль. Тогда \( m(\text{SO}_3) = 80x \) г, прореагирует \( 18x \) г воды, образуется \( 98x \) г \( \text{H}_2\text{SO}_4 \).

Масса конечного раствора: \( 400 + 80x \) г. Масса \( \text{H}_2\text{SO}_4 \): \( 100 + 98x \) г. Уравнение: \( \frac{100 + 98x}{400 + 80x} = 0{,}7 \).

Решаем: \( 100 + 98x = 280 + 56x \), \( 42x = 180 \), \( x = \frac{180}{42} = \frac{30}{7} \) моль.

Объём \( \text{SO}_3 \) при н. у.: \( V = x \cdot 22{,}4 = \frac{30}{7} \cdot 22{,}4 = 30 \cdot 3{,}2 = 96 \) л.

Ответ: 96 л.

0 0 Пожаловаться