1. Сколько SO3 нужно растворить в растворе H2SO4 с концентрацией 98%, а также в растворе H2SO4 с концентрацией

1. Для решения данной задачи нам потребуется использовать закон сохранения массы и закон постоянных пропорций, а также уравнения реакции. Давайте рассмотрим каждую часть задачи по очереди:

a) Вначале посчитаем количество SO3, необходимое для получения 100 г олеума, в котором массовая доля серы составляет 34.96%. Для этого воспользуемся пропорцией:

\[\frac{{m_{SO3}}}{{m_{олеума}}} = \frac{{x}}{{100}}\]

где \(m_{SO3}\) - масса SO3, \(x\) - масса SO3, необходимая для получения 100 г олеума.

Так как массовая доля серы в олеуме составляет 34.96%, то массовая доля SO3 в олеуме будет 2 раза больше:

\[\frac{{m_{SO3}}}{{m_{олеума}}} = \frac{{2x}}{{100}}\]

b) Теперь рассмотрим растворы H2SO4. У нас есть два раствора, один с концентрацией 98% и другой с концентрацией 70%. Пусть нам потребуется растворить \(y\) г SO3 в растворе H2SO4 с концентрацией 98%. Тогда массовая доля серы в этом растворе будет равна массовой доле H2SO4:

\[\frac{{m_{H2SO4}}}{{m_{раствора}}} = 0.98\]

\[\frac{{m_{H2SO4}}}{{m_{раствора}}} = \frac{{2x}}{{y + m_{раствора}}}\]

Выразим \(m_{раствора}\):

\[m_{раствора} = \frac{{2x}}{{0.98}} - y\]

Аналогично рассмотрим раствор H2SO4 с концентрацией 70% и пусть нам потребуется растворить \(z\) г SO3. Тогда массовая доля серы в этом растворе будет:

\[\frac{{m_{H2SO4}}}{{m_{раствора}}} = 0.70\]

\[\frac{{m_{H2SO4}}}{{m_{раствора}}} = \frac{{2x}}{{z + m_{раствора}}}\]

Выразим \(m_{раствора}\):

\[m_{раствора} = \frac{{2x}}{{0.70}} - z\]

c) Теперь объединим все полученные данные. Олеум содержит 100 г и его массовая доля серы составляет 34.96%. Следовательно, масса серы в олеуме равна:

\[m_{серы} = 100 \times 0.3496\]

Полученная масса серы должна быть равна сумме масс серы в растворах H2SO4:

\[m_{серы} = m_{H2SO4_1} + m_{H2SO4_2}\]

\[100 \times 0.3496 = 0.98 \times \left(\frac{{2x}}{{0.98}} - y\right) + 0.70 \times \left(\frac{{2x}}{{0.70}} - z\right)\]

Подставляя значения в уравнение, вы можете найти \(x\), \(y\) и \(z\), которые соответствуют массам SO3, необходимым для получения олеума при заданных условиях.

Далее, чтобы найти массовую долю SO3 в олеуме, мы можем использовать следующую формулу:

\[массовая\ доля\ SO3 = \frac{{x}}{{m_{олеума}}}\]

2. Для решения задачи мы можем использовать массовые доли углерода и водорода в исходной смеси и информацию о процентном содержании CO2 и H2O в продуктах сгорания.

a) Массовая доля углерода в исходной смеси составляет 40-70%, поэтому предположим, что массовая доля углерода равна \(x\).

b) Массовая доля водорода в продуктах сгорания составляет 5%. Общая масса продуктов сгорания составляет 32 г, поэтому масса водорода в продуктах сгорания будет:

\[масса\ водорода = 32 \times 0.05\]

c) Общая масса продуктов сгорания составляет 32 г, следовательно, масса углерода в продуктах сгорания будет:

\[масса\ углерода = 32 - масса\ водорода\]

d) Теперь мы можем рассчитать мольные соотношения между углеродом и водородом. Молярная масса CO2 равна 44 г/моль, а молярная масса H2O равна 18 г/моль. Используя закон постоянных пропорций, можем записать:

\[\frac{{масса\ углерода}}{{масса\ водорода}} = \frac{{44}}{{2 \times 18}}\]

e) Рассчитываем массовую долю углерода и водорода в исходной смеси:

\[массовая\ доля\ углерода = \frac{{масса\ углерода}}{{масса\ углерода + масса\ водорода}} \times 100\%\]

\[массовая\ доля\ водорода = \frac{{масса\ водорода}}{{масса\ углерода + масса\ водорода}} \times 100\%\]

Теперь у нас есть качественный и количественный состав исходной смеси.

3. Для полного решения задачи нам нужно знать подробности касательно раствора. Пожалуйста, предоставьте больше информации о нитрате, сульфате и карбонате в этом растворе, чтобы мы могли продолжить решение задачи.