Определите, какая масса мели вступит в реакцию с концентрированной серной кислотой для получения оксида...

Для начала найдем теоретически необходимое количество оксида серы (IV), или SO₂, для заданного объема 3 литра при нормальных условиях (н.у.), которые предполагают температуру 0°C и давление 101,325 кПа. Пользуемся уравнением идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, а T - температура в Кельвинах.

Для нормальных условий (0°C или 273,15 К): [ V = 3 \text{ л} ] [ R = 0.0821 \text{ л·атм/(моль·К)} ] [ T = 273.15 \text{ К} ] [ P = 1 \text{ атм} ]

Пересчитаем объем в моли: [ n = \frac{PV}{RT} = \frac{1 \cdot 3}{0.0821 \cdot 273.15} \approx 0.1339 \text{ моль} ]

Теперь учитываем, что выход SO₂ составляет 90%, следовательно, теоретически нужно больше молей для получения требуемых 0.1339 моль SO₂: [ n_{теор} = \frac{0.1339}{0.90} \approx 0.1488 \text{ моль} ]

Молярная масса SO₂ (32 + 16*2 = 64 г/моль): [ m{SO₂} = n{теор} \cdot 64 \text{ г/моль} = 0.1488 \cdot 64 \approx 9.5232 \text{ г} ]

Реакция серной кислоты с медью: [ Cu + 2H₂SO₄ → CuSO₄ + SO₂ + 2H₂O ]

Из уравнения реакции видно, что 1 моль меди дает 1 моль SO₂. Молярная масса меди равна примерно 63.5 г/моль. Для получения 0.1488 моль SO₂ потребуется 0.1488 моль меди: [ m_{Cu} = 0.1488 \cdot 63.5 \approx 9.449 \text{ г} ]

Таким образом, для получения 3 литров (н.у.) SO₂ с учетом выхода реакции 90%, потребуется примерно 9.449 г меди.