Номер 2, страница 27, часть 2 - гдз по химии 11 класс учебник Оспанова, Аухадиева

2. Сероводород пропустили через 18%-ный раствор сульфата меди (II) массой 200 г. Вычислите массу осадка, выпавшего в результате этой реакции.

Ответ: $m(\text{CuS})= 21,6 \text{ г.}$

Дано:

$m(раствора \, CuSO_4) = 200 \, г$

$\omega(CuSO_4) = 18\% = 0.18$

Найти:

$m(осадка) - ?$

Решение:

При пропускании сероводорода ($H_2S$) через раствор сульфата меди(II) ($CuSO_4$) происходит реакция обмена, в результате которой образуется нерастворимый в воде и кислотах сульфид меди(II) ($CuS$), который выпадает в осадок, и серная кислота ($H_2SO_4$).

1. Запишем уравнение химической реакции:

$H_2S + CuSO_4 \rightarrow CuS \downarrow + H_2SO_4$

Осадок в данной реакции — это сульфид меди(II) ($CuS$). Предполагается, что сероводород был пропущен в достаточном количестве для полного протекания реакции.

2. Рассчитаем массу чистого сульфата меди(II) в исходном растворе, используя формулу массовой доли вещества в растворе:

$m(CuSO_4) = m(раствора \, CuSO_4) \times \omega(CuSO_4)$

$m(CuSO_4) = 200 \, г \times 0.18 = 36 \, г$

3. Рассчитаем молярные массы сульфата меди(II) ($CuSO_4$) и сульфида меди(II) ($CuS$). Для расчетов используем относительные атомные массы элементов: $Ar(Cu) \approx 64$, $Ar(S) \approx 32$, $Ar(O) \approx 16$.

$M(CuSO_4) = 64 + 32 + 4 \times 16 = 160 \, г/моль$

$M(CuS) = 64 + 32 = 96 \, г/моль$

4. Найдем количество вещества ($\text{n}$) сульфата меди(II), содержащегося в растворе:

$n(CuSO_4) = \frac{m(CuSO_4)}{M(CuSO_4)} = \frac{36 \, г}{160 \, г/моль} = 0.225 \, моль$

5. По уравнению реакции, стехиометрическое соотношение количеств вещества сульфата меди(II) и сульфида меди(II) составляет 1:1.

$n(CuSO_4) : n(CuS) = 1 : 1$

Следовательно, количество вещества образовавшегося осадка $CuS$ равно количеству вещества $CuSO_4$:

$n(CuS) = n(CuSO_4) = 0.225 \, моль$

6. Теперь вычислим массу выпавшего осадка сульфида меди(II):

$m(CuS) = n(CuS) \times M(CuS)$

$m(CuS) = 0.225 \, моль \times 96 \, г/моль = 21.6 \, г$

Ответ: масса выпавшего осадка $CuS$ составляет 21,6 г.