Kwalifikacje w Zawodzie - Testy zawodowe online | Egzaminy Zawodowe

KWALIFIKACJA CHM2 - STYCZEŃ 2021



PYTANIE NR 8.
Ile wyniesie końcowe stężenie roztworu kwasu siarkowego(VI) o masie 500 kg i stężeniu początkowym 80% jeżeli po absorpcji tlenku siarki(VI) masa roztworu wzrosła o 50 kg?
MSO3 = 80 g/mol   MH2SO4 = 98 g/mol
A.
B.
C.
D.
Wyjaśnienie poprawnej odpowiedzi:
Absorpcja zwiększa masę roztworu o 50 kg, czyli wprowadzono 50 kg SO3. Z reakcji SO3 + H2O → H2SO4 wynika, że 80 g SO3 daje 98 g H2SO4, więc powstaje ok. 61,25 kg H2SO4 kosztem ok. 11,25 kg wody. Masa H2SO4 rośnie do 461,25 kg, a masa roztworu do 550 kg, więc stężenie ≈ 84%.

Pełne wyjaśnienie:

Roztwór początkowy ma masę 500 kg i stężenie 80%, więc zawiera:

  • H2SO4: 0,80 · 500 kg = 400 kg
  • H2O: 500 kg − 400 kg = 100 kg

Po absorpcji masa roztworu wzrosła o 50 kg. W typowym ujęciu takiego zadania oznacza to, że do roztworu weszło 50 kg SO3, które następnie reaguje z wodą:

SO3 + H2O → H2SO4

Najpierw przeliczamy, ile H2SO4 powstaje z danego SO3. Z mas molowych: 80 g SO3 daje 98 g H2SO4. Stąd:

m(H2SO4) = 50 kg · 98/80 = 61,25 kg

To dodatkowa ilość kwasu utworzona w roztworze. Jednocześnie reakcja zużywa wodę. Na 1 mol SO3 potrzeba 1 mol H2O, więc masowo:

m(H2O) zużyte = 50 kg · 18/80 = 11,25 kg

Końcowa masa kwasu w roztworze:

m(H2SO4) końcowe = 400 kg + 61,25 kg = 461,25 kg

Końcowa masa roztworu to 500 kg + 50 kg = 550 kg (bilans masy całkowitej). Zatem stężenie masowe po absorpcji:

w% = (461,25 / 550) · 100% ≈ 83,86% ≈ 84%

Dlaczego pozostałe propozycje nie pasują? Wartości około 73% lub 61% sugerowałyby rozcieńczenie, ale tutaj doprowadzono bezwodnik kwasowy tworzący dodatkowy H2SO4, więc stężenie rośnie. Około 90% byłoby zbyt wysokie przy takiej ilości doprowadzonego SO3 (50 kg) względem całej masy roztworu (550 kg) i przy ograniczeniu stechiometrią reakcji.

Dodatkowe pytania

Dodatkowe pytania (FAQ):
Jak obliczyć stężenie procentowe roztworu po zmianie masy?
Stężenie masowe liczysz jako m(substancji)/m(roztworu)·100%. Najpierw ustal masę substancji w roztworze po procesie (np. po reakcji), potem masę całkowitą roztworu po zmianie (np. po absorpcji), a na końcu podstaw do wzoru.
Dlaczego po absorpcji SO3 stężenie H2SO4 może wzrosnąć?
SO3 jest bezwodnikiem kwasowym i w roztworze reaguje z wodą: SO3 + H2O → H2SO4. Powstaje dodatkowy kwas siarkowy(VI), więc masa H2SO4 rośnie szybciej niż masa całego roztworu, co zwykle podnosi stężenie procentowe.
Co oznacza podana masa molowa w zadaniu i jak jej użyć?
Masa molowa mówi, ile waży 1 mol związku (np. 80 g/mol dla SO3). W obliczeniach stechiometrycznych używasz jej do przeliczeń masa↔mole oraz do przejścia z masy jednego reagenta na masę produktu przez stosunek molowy wynikający z równania reakcji.
Jak policzyć, ile H2SO4 powstaje z pochłoniętego SO3?
Z równania reakcji wynika stosunek 1:1 w molach. Korzystasz z proporcji mas molowych: 80 g SO3 daje 98 g H2SO4. Dlatego masę powstałego kwasu liczysz jako m(SO3)·98/80, pilnując tych samych jednostek (np. wszystko w kg).
Jak uwzględnić zużycie wody w reakcji SO3 z wodą?
Woda jest reagentem, więc jej masa maleje. Ponieważ na 1 mol SO3 przypada 1 mol H2O, masowo zużycie wyznacza proporcja 18/80. W praktyce: m(H2O)zużyte = m(SO3)·18/80. To pomaga zrozumieć zmianę składu roztworu.
Czy można policzyć wynik bez przeliczania na mole?
Tak, jeśli masz masy molowe i reakcję o prostych współczynnikach. Zamiast liczyć mole, możesz użyć bezpośredniej proporcji mas: 80 g SO3 → 98 g H2SO4 oraz 80 g SO3 → 18 g H2O zużytej. To skraca rachunki i jest częste na egzaminach.
Jakie są najczęstsze błędy w zadaniach o absorpcji SO3?
Typowe błędy to: liczenie stężenia jako 400/550 (pominięcie tworzenia H2SO4), traktowanie przyrostu masy jako "dolewki wody", gubienie jednostek (g vs kg) oraz nieuwzględnienie, że woda reaguje i jej ilość się zmniejsza.
Kiedy w przemyśle chemicznym kontroluje się stężenie H2SO4 po absorpcji?
Kontrola stężenia jest ważna m.in. w układach pochłaniania SO3, gdy trzeba utrzymać parametry produktu i bezpieczeństwo procesu. Zbyt niskie lub zbyt wysokie stężenie wpływa na korozyjność, temperaturę mieszania i poprawność dalszych etapów technologicznych.
Jak sprawdzić, czy wynik stężenia ma sens bez dokładnych obliczeń?
Możesz ocenić kierunek zmiany: doprowadzasz SO3, który tworzy H2SO4, więc stężenie powinno raczej wzrosnąć. Sprawdź też skalę: 50 kg to ok. 9% masy końcowej (550 kg), więc skok stężenia o kilkadziesiąt punktów procentowych byłby podejrzany.
Czy w takich zadaniach zakłada się, że cały SO3 reaguje?
W zadaniach egzaminacyjnych zazwyczaj przyjmuje się, że pochłonięty SO3 przechodzi do roztworu i reaguje zgodnie z podanym równaniem (brak strat i brak produktów ubocznych), o ile treść nie mówi inaczej. Wtedy wynik wynika bezpośrednio ze stechiometrii i bilansu masy.
info

To pytanie poprawnie rozwiązuje 31% zdających egzamin. bardzo trudne

Eksperci podkreślają: "Absorpcja zwiększa masę roztworu o 50 kg, czyli wprowadzono 50 kg SO3."

Źródła:

  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Tlenek_siarki(VI) - (informacja o SO3, dostęp 2026-03-04)
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/Kwas_siarkowy(VI) - (informacje ogólne o H2SO4, dostęp 2026-03-04)
  • https://pl.wikipedia.org/wiki/St%C4%99%C5%BCenie_procentowe - (definicja stężenia procentowego, dostęp 2026-03-04)

Materiały:

  • Podręczniki i skrypty z podstaw chemii ogólnej: stechiometria i stężenia roztworów
  • Materiały dydaktyczne z operacji jednostkowych (absorpcja) dla technika/operatora
  • Zestawy zadań rachunkowych: bilans masy i przeliczenia molowe
Zobacz też:

Aktualizacja pytania: 31.03.2026



Aktualizacja pytania: 31.03.2026
📡 Brak połączenia internetowego