Какова массовая доля оксида серы (VI) в образовавшемся олеуме, полученном после добавления 400 г оксида серы (VI

Для решения данной задачи нам нужно рассчитать массовую долю оксида серы (VI) в олеуме, полученном в результате реакции между оксидом серы (VI) и серной кислотой.

Давайте начнем с расчета количества вещества оксида серы (VI), которое добавлено. Для этого воспользуемся формулой:

$$n=\frac{m}{M}$$,

где $n$ - количество вещества, $m$ - масса вещества в граммах, $M$ - молярная масса вещества.

Молярная масса оксида серы (VI), также известного как серный ангидрид, равна 64 г/моль. Подставляя значения, получаем:

$$n_{\text{{оксид серы (VI)}}}=\frac{400}{64}\approx 6.25\text{{ моль}}$$.

Теперь рассчитаем количество вещества серной кислоты, которое было использовано. Для этого умножим массу раствора на его концентрацию. Из условия задачи известно, что раствор серной кислоты имеет концентрацию 75%. Таким образом, масса сульфатной кислоты в растворе будет равна:

$$m_{\text{{серная кислота}}}=288\times \frac{75}{100}=216\text{{ г}}$$.

Далее, рассчитаем количество вещества серной кислоты:

$$n_{\text{{серная кислота}}}=\frac{m_{\text{{серная кислота}}}}{M_{\text{{серная кислота}}}}$$,

где $M_{\text{{серная кислота}}}$ - молярная масса серной кислоты. Молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98 г/моль, поэтому:

$$n_{\text{{серная кислота}}}=\frac{216}{98}\approx 2.2\text{{ моль}}$$.

Теперь мы можем использовать соотношение между оксидом серы (VI) и серной кислотой, чтобы определить, который из веществ является ограничивающим в реакции. Правильное соотношение между этими веществами можно выразить через уравнение реакции, но так как оно не дано, мы будем предполагать стехиометрическую реакцию:

$$\text{{SO3}}+\text{{H2SO4}}\to \text{{oleum}}$$.

Исходя из стехиометрии этого соотношения, мы видим, что соотношение между оксидом серы (VI) и серной кислотой равно 1:1.

Таким образом, количество вещества оксида серы (VI), окисившегося в олеуме, будет равно количеству вещества серной кислоты:

$$n_{\text{{олеум}}}=n_{\text{{оксид серы (VI)}}}=2.2\text{{ моль}}$$.

Наконец, рассчитаем массовую долю оксида серы (VI) в олеуме. Для этого воспользуемся формулой:

$$\text{{массовая доля}}=\frac{m_{\text{{оксид серы (VI)}}}}{m_{\text{{олеум}}}}\times 100\mathrm{\%}$$,

где $m_{\text{{оксид серы (VI)}}}$ - масса оксида серы (VI), а $m_{\text{{олеум}}}$ - масса олеума.

Масса оксида серы (VI) равна:

$$m_{\text{{оксид серы (VI)}}}=n_{\text{{оксид серы (VI)}}}\times M_{\text{{оксид серы (VI)}}}=6.25\text{{ моль}}\times 64\frac{\text{{г}}}{\text{{моль}}}=400\text{{ г}}$$.

Так как олеум образуется в результате реакции, масса олеума будет равна сумме масс оксида серы (VI) и серной кислоты:

$$m_{\text{{олеум}}}=m_{\text{{оксид серы (VI)}}}+m_{\text{{серная кислота}}}=400\text{{ г}}+216\text{{ г}}=616\text{{ г}}$$.

Теперь, рассчитаем массовую долю оксида серы (VI) в олеуме:

$$\text{{массовая доля}}=\frac{400}{616}\times 100\mathrm{\%}\approx 65.12\mathrm{\%}$$.

Таким образом, массовая доля оксида серы (VI) в олеуме составляет около 65.12%.