Номер 3.3, страница 55, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

3.3. Определите, какой объем сероводорода (н. у.) образуется при взаимодействии сульфида железа(II) с соляной кислотой массой 130 г (массовая доля $HCl$ 20%).

Дано:

$m(раствора\ HCl) = 130 \text{ г}$
$\omega(HCl) = 20\% = 0.20$

Найти:

$V(H_2S)$ (н.у.) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия сульфида железа(II) с соляной кислотой. Поскольку количество сульфида железа(II) не указано, считаем, что соляная кислота находится в недостатке и реагирует полностью. $$ FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S \uparrow $$

2. Рассчитаем массу чистого хлороводорода (HCl) в растворе, используя формулу для массовой доли: $$ m(HCl) = m(раствора\ HCl) \cdot \omega(HCl) $$ $$ m(HCl) = 130 \text{ г} \cdot 0.20 = 26 \text{ г} $$

3. Вычислим молярную массу хлороводорода ($M(HCl)$), используя относительные атомные массы элементов из Периодической таблицы: $Ar(H) \approx 1 \text{ г/моль}$, $Ar(Cl) \approx 35.5 \text{ г/моль}$. $$ M(HCl) = 1 + 35.5 = 36.5 \text{ г/моль} $$

4. Найдем количество вещества (число моль) хлороводорода, которое вступило в реакцию: $$ n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} $$ $$ n(HCl) = \frac{26 \text{ г}}{36.5 \text{ г/моль}} \approx 0.7123 \text{ моль} $$

5. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося сероводорода ($H_2S$). Согласно стехиометрическим коэффициентам, соотношение количеств веществ $HCl$ и $H_2S$ равно $2:1$. $$ n(H_2S) = \frac{1}{2} n(HCl) $$ $$ n(H_2S) = \frac{0.7123 \text{ моль}}{2} \approx 0.3562 \text{ моль} $$

6. Рассчитаем объем сероводорода при нормальных условиях (н.у.). Молярный объем газа при н.у. ($V_m$) составляет 22.4 л/моль. $$ V(H_2S) = n(H_2S) \cdot V_m $$ $$ V(H_2S) = 0.3562 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 7.978 \text{ л} $$ Округлим результат до сотых.

Ответ: объем сероводорода, образовавшегося в реакции, составляет $7.98 \text{ л}$.