2014년05월25일 7번
[수질오염개론] 용존산소농도가 9.0mg/L인 물 100L가 있다면, 이 물의 용존산소를 완전히 제거하려 할 때 필요한 이론적 Na2SO3의 량(g)은? (단, 원자량 Na：23)
- ① 약 6.3g
- ② 약 7.1g
- ③ 약 9.2g
- ④ 약 11.4g
(정답률: 61%)
문제 해설
용존산소를 완전히 제거하기 위해서는 다음과 같은 화학반응이 일어나야 한다.
2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4
이 반응에서 1 mol의 O2가 소비될 때 2 mol의 Na2SO3이 필요하므로, 먼저 용존산소의 양을 몰로 환산해야 한다.
용존산소의 몰 질량은 32g/mol이므로, 9.0mg/L의 용존산소 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.
9.0mg/L × (1g/1000mg) × (1mol/32g) × 100L = 0.28125 mol
따라서, 이론적으로 필요한 Na2SO3의 몰 수는 0.28125 mol × (2 mol/1 mol) = 0.5625 mol이다.
이제 이 몰 수를 그대로 그람 수로 환산하면 된다.
0.5625 mol × 126g/mol = 70.875g
따라서, 이론적으로 필요한 Na2SO3의 량은 약 70.875g이다. 보기에서 주어진 답안 중에서 이 값과 가장 가까운 것은 "약 7.1g"이므로, 이것이 정답이다.
참고로, 이론적으로 필요한 량과 실제로 필요한 량은 다를 수 있다. 이는 반응의 효율성, 반응 조건 등에 따라 달라질 수 있다.
2Na2SO3 + O2 → 2Na2SO4
이 반응에서 1 mol의 O2가 소비될 때 2 mol의 Na2SO3이 필요하므로, 먼저 용존산소의 양을 몰로 환산해야 한다.
용존산소의 몰 질량은 32g/mol이므로, 9.0mg/L의 용존산소 농도는 다음과 같이 계산할 수 있다.
9.0mg/L × (1g/1000mg) × (1mol/32g) × 100L = 0.28125 mol
따라서, 이론적으로 필요한 Na2SO3의 몰 수는 0.28125 mol × (2 mol/1 mol) = 0.5625 mol이다.
이제 이 몰 수를 그대로 그람 수로 환산하면 된다.
0.5625 mol × 126g/mol = 70.875g
따라서, 이론적으로 필요한 Na2SO3의 량은 약 70.875g이다. 보기에서 주어진 답안 중에서 이 값과 가장 가까운 것은 "약 7.1g"이므로, 이것이 정답이다.
참고로, 이론적으로 필요한 량과 실제로 필요한 량은 다를 수 있다. 이는 반응의 효율성, 반응 조건 등에 따라 달라질 수 있다.
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