Номер 7, страница 206 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 43. Железо - простое вещество. Глава 4. Металлы побочных подгрупп - номер 7, страница 206.

Условие.

7. Определите массу сульфида железа(II), полученного из 22,4 г железа и 9,6 г серы.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(Fe) = 22,4 \text{ г}$
$m(S) = 9,6 \text{ г}$

$m(Fe) = 0,0224 \text{ кг}$
$m(S) = 0,0096 \text{ кг}$

Найти:

$m(FeS) - ?$

Решение:

1. Для решения задачи необходимо составить уравнение химической реакции. Железо (Fe) реагирует с серой (S) при нагревании, образуя сульфид железа(II) (FeS).

$Fe + S \xrightarrow{t} FeS$

Согласно уравнению реакции, 1 моль железа реагирует с 1 моль серы, образуя 1 моль сульфида железа(II). Стехиометрическое соотношение реагентов $Fe:S$ равно $1:1$.

2. Найдем молярные массы реагентов и продукта, используя периодическую систему химических элементов Д.И. Менделеева.

$M(Fe) \approx 56 \text{ г/моль}$

$M(S) \approx 32 \text{ г/моль}$

$M(FeS) = M(Fe) + M(S) = 56 + 32 = 88 \text{ г/моль}$

3. Рассчитаем количество вещества (в молях) для каждого из исходных реагентов по формуле $n = \frac{m}{M}$.

Количество вещества железа:

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{22,4 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,4 \text{ моль}$

Количество вещества серы:

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{9,6 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль}$

4. Определим, какой из реагентов находится в недостатке (является лимитирующим). Для этого сравним полученные количества веществ с их стехиометрическими коэффициентами в уравнении реакции. Так как соотношение $1:1$, а $n(S) < n(Fe)$ ($0,3 \text{ моль} < 0,4 \text{ моль}$), то сера находится в недостатке и прореагирует полностью. Железо находится в избытке. Дальнейший расчет массы продукта реакции следует вести по лимитирующему реагенту, то есть по сере.

5. По уравнению реакции, из 1 моль серы образуется 1 моль сульфида железа(II). Следовательно, количество вещества образовавшегося сульфида железа(II) равно количеству вещества серы, вступившей в реакцию.

$n(FeS) = n(S) = 0,3 \text{ моль}$

6. Вычислим массу сульфида железа(II), который можно получить из 0,3 моль серы, по формуле $m = n \cdot M$.

$m(FeS) = n(FeS) \cdot M(FeS) = 0,3 \text{ моль} \cdot 88 \text{ г/моль} = 26,4 \text{ г}$

Ответ: масса полученного сульфида железа(II) составляет 26,4 г.