Номер 2, страница 105, часть 1 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. В результате обжига образца сульфида цинка массой 485 г образовалось 256 г сернистого газа. Рассчитайте массовую долю примесей в образце сульфида цинка.

Ответ: 20%.

Дано:

$m_{образца}(ZnS) = 485 \text{ г}$

$m(SO_2) = 256 \text{ г}$

Найти:

$\omega_{примесей} - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции обжига сульфида цинка. При обжиге сульфид цинка ($ZnS$) реагирует с кислородом ($O_2$) с образованием оксида цинка ($ZnO$) и сернистого газа ($SO_2$).

$2ZnS + 3O_2 \xrightarrow{t} 2Zno + 2SO_2$

2. Рассчитаем молярные массы веществ, участвующих в расчете: сульфида цинка ($ZnS$) и сернистого газа ($SO_2$). Используем относительные атомные массы: $Ar(Zn) = 65$, $Ar(S) = 32$, $Ar(O) = 16$.

$M(ZnS) = 65 + 32 = 97 \text{ г/моль}$

$M(SO_2) = 32 + 2 \cdot 16 = 64 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (в молях) образовавшегося сернистого газа по формуле $n = \frac{m}{M}$.

$n(SO_2) = \frac{m(SO_2)}{M(SO_2)} = \frac{256 \text{ г}}{64 \text{ г/моль}} = 4 \text{ моль}$

4. По уравнению реакции определим количество вещества чистого сульфида цинка, которое прореагировало для образования 4 моль $SO_2$. Из уравнения реакции видно, что стехиометрические коэффициенты перед $ZnS$ и $SO_2$ равны (2 и 2). Следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(ZnS) = n(SO_2) = 4 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массу чистого сульфида цинка ($m_{чист.}$) в образце, вступившего в реакцию, по формуле $m = n \cdot M$.

$m_{чист.}(ZnS) = n(ZnS) \cdot M(ZnS) = 4 \text{ моль} \cdot 97 \text{ г/моль} = 388 \text{ г}$

6. Зная общую массу образца и массу чистого $ZnS$, найдем массу примесей.

$m_{примесей} = m_{образца} - m_{чист.}(ZnS) = 485 \text{ г} - 388 \text{ г} = 97 \text{ г}$

7. Рассчитаем массовую долю примесей ($\omega_{примесей}$) в исходном образце.

$\omega_{примесей} = \frac{m_{примесей}}{m_{образца}} \cdot 100\% = \frac{97 \text{ г}}{485 \text{ г}} \cdot 100\% = 0.2 \cdot 100\% = 20\%$

Ответ: массовая доля примесей в образце сульфида цинка составляет $20\%$.