Олеум - это раствор оксида серы (VI) SO3 в безводной серной кислоте. Концентрация SO3 в Н2SO4 может варьироваться в широких пределах.
Как видно на рисунке, олеум - это бесцветная жидкость дымящаяся на воздухе.
Олеум обладает еще большим окислительным действием чем серная кислота, что можно увидеть на примере реакции серной кислоты и олеума с бумагой, на видео:
Для решения задач нам нужно помнить, что олеум - это раствор SO3 в Н2SO4. То есть, в 100 г 25% олеума содержится 25 г SO3 и 75 г Н2SO4. Если нам из этого олеума нужно получить 98% раствор серной кислоты, какое количество воды нужно прибавить? Давайте посчитаем:
- Превращаем SO3 в Н2SO4, по реакции: SO3+H2O = H2SO4
- Находим массу воды, необходимую для проведения данной реакции: m(H2O)реаг. = n(SO3)*M(H2O) = m( SO3)/M(SO3)*M(H2O) = 25/80*18= 5,625 г.
- Находим массу кислоты, образующуюся в данной реакции:
m(H2SO4) = m( SO3)+m(H2O) = 25 + 5,625 =30,625 г. - Находим общую массу серной кислоты:
m(Н2SO4)общ. = 75 + 30,625 = 105,625 г. - Находим массу воды для разбавления кислоты до концентрации 98%:
m( Н2SO4)общ. - 98%
m(Н2O)pазбав. - 2%
m(Н2O)pазбав. = m( Н2SO4)общ. *2/98 = 105,625*2/98 =2,156 г.
6. Находим общую массу воды, пошедшую и на реакцию и на разбавление:
m(Н2O)общ. = m(H2O)реаг. + m(Н2O)pазбав. = 5,625 + 2,156 = 7,781 г.
То есть для получения 98% раствора серной кислоты, из 100 г 25% олеума нужно взять 7,781 г воды.
Это еще не 34 задача ЕГЭ, это - только подход к ее решению, который Вам нужно понять и запомнить, что SO3 входящий в состав олеума реагирует с водой, образуя дополнительное количество серной кислоты.
В 34 задаче олеум могут прибавлять к воде, к раствору серной кислоты (раствор серной кислоты содержит серную кислоту и воду!), к раствору соли (раствор содержит соль и воду!). И во всех этих случаях Вам нужно будет сначала писать реакцию SO3 c водой, а потом уже следующие реакции предусмотренные условием задачи.
Решаем задачу на олеум:
В 150 г 7,84%-го раствора серной кислоты растворили 3,29 г 85,11%-го олеума, а затем добавили 12,2 г дигидрата хлорида бария (BaCl2·2H2O). Вычислите массовые доли веществ в полученном растворе.
Задачи для самостоятельного решения:
1. 6,32 г 37,97% олеума растворили в воде и получили 8% раствор серной кислоты. Через этот раствор пропустили 1,568 л (н. у.) аммиака. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе. [9,26%]
2. К 200 мл воды последовательно добавили 19,5 г 24,62% олеума и 7,15 г цинка. Вычислите максимальную массу 17% раствора гидроксида натрия, который может прореагировать с полученным раствором. [150,59 г]
3. 171,4 г 25,67% олеума разбавили водой и получили 92,5% серную кислоту. В ней полностью растворили твердый остаток, полученный при пропускании 1,68 л (н. у.) водорода над 7,2 г оксида меди (II). Вычислите массовую долю соли в образовавшемся растворе. [7,3%]
Успехов в решении задач!