. Какой объём кислорода (О2) потребуется для полного сжигания 4 кг технической серы (S), содержащей...

Для полного сжигания 4 кг технической серы потребуется 57,6 м3 кислорода.

Для того чтобы рассчитать объём кислорода, необходимый для полного сжигания 4 кг технической серы, нужно выполнить несколько шагов:

1. Определение массы чистой серы:

   Техническая сера содержит 4% примесей, следовательно, чистой серы в образце будет 96%. Массу чистой серы можно рассчитать следующим образом:

   [ \text{Масса чистой серы} = 4\, \text{кг} \times 0{,}96 = 3{,}84\, \text{кг} ]

2. Перевод массы серы в молекулы:

   Молярная масса серы ( S ) составляет приблизительно 32 г/моль. Для перевода массы в моли используем следующую формулу:

   [ n(\text{S}) = \frac{3{,}84\, \text{кг} \times 1000\, \text{г/кг}}{32\, \text{г/моль}} = 120\, \text{моль} ]

3. Определение количества кислорода (O2):

   Согласно уравнению реакции:

   [ \text{S} + \text{O}_2 \rightarrow \text{SO}_2 ]

   На каждую моль серы требуется одна моль кислорода. Таким образом, для 120 моль серы потребуется 120 моль кислорода.

4. Перевод моль кислорода в объём:

   При нормальных условиях (0°C, 1 атм) один моль идеального газа занимает объём 22,4 литра. Следовательно, объём кислорода можно рассчитать следующим образом:

   [ V(\text{O}_2) = 120\, \text{моль} \times 22{,}4\, \text{л/моль} = 2688\, \text{л} ]

Таким образом, для полного сжигания 4 кг технической серы, содержащей 4% примесей, потребуется 2688 литров кислорода при нормальных условиях.

Для решения данной задачи необходимо знать, что при сжигании серы (S) с кислородом (O2) образуется диоксид серы (SO2). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

S + O2 = SO2

Так как 4 кг технической серы содержат 4% примесей, то масса чистой серы равна 96% от общей массы:

Масса чистой серы = 4 кг * 0.96 = 3.84 кг

Теперь определим молярные соотношения между серой (S) и кислородом (O2) в уравнении реакции. Из уравнения видно, что на одну молекулу серы (S) требуется одна молекула кислорода (O2). Молярная масса серы (S) равна 32 г/моль, а кислорода (O2) равна 32 г/моль.

Теперь определим количество молекул серы (S) в 3.84 кг:

Масса серы (S) = 3.84 кг = 3840 г Количество молекул серы (S) = 3840 г / 32 г/моль = 120 моль

Так как на одну молекулу серы (S) требуется одна молекула кислорода (O2), то количество молекул кислорода (O2) также равно 120 моль.

Теперь определим массу кислорода (O2), необходимую для сжигания 3.84 кг серы:

Масса кислорода (O2) = 120 моль * 32 г/моль = 3840 г = 3.84 кг

Таким образом, для полного сжигания 4 кг технической серы потребуется 3.84 кг кислорода (О2).