Номер А, страница 32 - гдз по химии 8 класс учебник Усманова, Сакарьянова

A

1. Сформулируйте закон сохранения масс.

2. Какие типы химических реакций вам известны? Дайте определение каждому типу реакций.

1. Дано:

$m(Mg) = 6$ г

$m(S) = 10$ г

Найти:

Вещество в избытке и массу избытка - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между магнием и серой при нагревании:

$Mg + S \rightarrow MgS$

По уравнению видно, что реагенты вступают в реакцию в молярном соотношении 1:1.

2. Найдем молярные массы магния и серы, используя периодическую таблицу Д.И. Менделеева:

$M(Mg) = 24$ г/моль

$M(S) = 32$ г/моль

3. Рассчитаем количество вещества (в молях) каждого из реагентов по формуле $n = m/M$ :

$n(Mg) = \frac{m(Mg)}{M(Mg)} = \frac{6 \text{ г}}{24 \text{ г/моль}} = 0.25$ моль

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{10 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0.3125$ моль

4. Определим, какое вещество находится в избытке. Так как по уравнению реакции реагенты реагируют в соотношении 1:1, для полной реакции 0.25 моль магния потребуется 0.25 моль серы. В наличии имеется 0.3125 моль серы.

$n(S)_{исходное} > n(Mg)_{исходное}$ ($0.3125 > 0.25$)

Следовательно, магний прореагирует полностью (он в недостатке), а сера находится в избытке.

5. Рассчитаем массу избытка серы. Сначала найдем количество вещества серы, которое осталось после реакции:

$n_{изб}(S) = n_{исх}(S) - n_{прореаг}(S) = 0.3125 \text{ моль} - 0.25 \text{ моль} = 0.0625$ моль

Теперь найдем массу этого количества серы:

$m_{изб}(S) = n_{изб}(S) \cdot M(S) = 0.0625 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 2$ г

Ответ: В избытке остается сера ($S$), масса которой составляет 2 г.

2. Уравнение реакции между железом и серой:

$Fe + S \rightarrow FeS$

Молярные массы:

$M(Fe) \approx 56$ г/моль

$M(S) \approx 32$ г/моль

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

а)

Решение:

По условию, в конечной смеси содержится 11 г сульфида железа ($FeS$) и 2 г непрореагировавшего железа ($Fe$). Это означает, что железо было взято в избытке, а сера прореагировала полностью.

1. Рассчитаем, сколько железа и серы вступило в реакцию для образования 11 г $FeS$.

Количество вещества $FeS$:

$n(FeS) = \frac{m(FeS)}{M(FeS)} = \frac{11 \text{ г}}{88 \text{ г/моль}} = 0.125$ моль

2. Согласно уравнению реакции ($Fe + S \rightarrow FeS$), для образования 0.125 моль $FeS$ потребовалось 0.125 моль $Fe$ и 0.125 моль $S$. Найдем их массы:

$m_{прореаг}(Fe) = n(Fe) \cdot M(Fe) = 0.125 \text{ моль} \cdot 56 \text{ г/моль} = 7$ г

$m_{прореаг}(S) = n(S) \cdot M(S) = 0.125 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 4$ г

3. Определим исходные массы реагентов. Сера прореагировала полностью, значит, ее исходная масса была 4 г.

$m_{исх}(S) = 4$ г

Исходная масса железа складывается из массы прореагировавшего железа и массы избытка:

$m_{исх}(Fe) = m_{прореаг}(Fe) + m_{изб}(Fe) = 7 \text{ г} + 2 \text{ г} = 9$ г

4. Соотношение масс в исходной смеси:

$m(Fe) : m(S) = 9 : 4$

Ответ: $m(Fe) : m(S) = 9 : 4$.

б)

Решение:

По условию, в конечной смеси содержится 11 г $FeS$ и 6 г непрореагировавшей серы ($S$). Это означает, что сера была взята в избытке, а железо прореагировало полностью.

1. Массы железа и серы, вступивших в реакцию для образования 11 г $FeS$, были рассчитаны в предыдущем пункте и составляют:

$m_{прореаг}(Fe) = 7$ г

$m_{прореаг}(S) = 4$ г

2. Определим исходные массы реагентов. Железо прореагировало полностью, значит, его исходная масса была 7 г.

$m_{исх}(Fe) = 7$ г

Исходная масса серы складывается из массы прореагировавшей серы и массы избытка:

$m_{исх}(S) = m_{прореаг}(S) + m_{изб}(S) = 4 \text{ г} + 6 \text{ г} = 10$ г

3. Соотношение масс в исходной смеси:

$m(Fe) : m(S) = 7 : 10$

Ответ: $m(Fe) : m(S) = 7 : 10$.