Найдите массу добавленного олеума

[лулу]

К раствору K2SO4 объёмом 350 см3 с C(K2SO4)= 0,25 моль/дм3 добавили олеум с W(SO3)=10%. При этом массовые доли средней и кислой солей стали равными. Найдите массу добавленного олеума.

SO3 + H2O = H2SO4

K2SO4 + H2SO4 = 2 KHSO4

n(K2SO4) = = 0,35см3 . 0,25моль/см3 = 0,0875 моль

n(H2SO4) = x моль Тогда n(KHSO4) = 2x моль;

Осталось n(K2SO4) = (0,0875 – 2x) моль

m(K2SO4) = (0,0875 – 2x)моль . 174 г/моль;

m(KHSO4) = 2x моль . 136 г/моль.

(0,0875 – 2x) . 174 = 2x . 136

Решая равенство находим, что x = 0,0245565. 

Пусть m(олеума) = y г.

Тогда в олеуме: m(SO3) = у*0,1 (г)

n(SO3) = (у . 0.1) г : 80 г/моль = 0,00125y моль

m(H2SO4) = (y . 0,9) г

n(H2SO4) = (0,9 y) г : 98 г/моль = 0,009183 y моль

n(H2SO4)1 = n(SO3) = 0,00125y моль

Общее количество вещества H2SO4 = 0,00125y + 0,009183y.

Т.е. 0,00125y + 0,00918y = 0,0245;

y = 2,35 г Масса добавленного олеума = 2,35 г.

 

 

Ответ задачи: 3,259г. Где ошибка?

 

Изменено 12 Марта, 2023 в 14:20 пользователем лулу

[MGM]

По моему мнению ошибка в указанном ответе.

[Lеоnid]

В 12.03.2023 в 16:54, лулу сказал:

Ответ задачи: 3,259г.

Это правильный ответ.

 

В 12.03.2023 в 16:54, лулу сказал:

m(K2SO4) = (0,0875 – 2x)моль . 174 г/моль;

Вот ошибка. Добавка х моль кислоты дает, в самом деле, 2х моль кислой соли, но при этом вычитает х моль средней.

Верное равенство:

(0,0875 – x)*174 = 2х*136

откуда х = 0,034.

Дальнейшие рассуждения верны и дают тот самый ответ.

[cty]

В 12.03.2023 в 16:54, лулу сказал:

Осталось n(K2SO4) = (0,0875 – 2x) моль

Нет, осталось (0,0875 - x) моль средней соли, т.к. на образование 2x моль кислой соли уходит только 1x моль средней соли. Тогда ответ будет 3,27 г олеума, что ближе к ответу из книжки, который получается при некоторых округлениях в промежуточных расчетах.