Номер 8-8, страница 97 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

8-8. Вычислите массу и объем (н.у.) водорода, необходимого для получения 56 л (н.у.) сероводорода. Рассчитайте массу серы, которая потребуется для реакции.

Дано:

$V(\text{H}_2\text{S}) = 56 \text{ л}$ (н.у.)
$V_m = 22.4 \text{ л/моль}$ (молярный объем газа при н.у.)

Найти:

$m(\text{H}_2) - ?$
$V(\text{H}_2) - ?$
$m(\text{S}) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции получения сероводорода из водорода и серы:

$ \text{H}_2 + \text{S} \rightarrow \text{H}_2\text{S} $

Уравнение сбалансировано. Из него видно, что реагенты и продукт находятся в мольном соотношении 1:1:1.

$ \nu(\text{H}_2) : \nu(\text{S}) : \nu(\text{H}_2\text{S}) = 1:1:1 $

2. Найдем количество вещества (химическое количество) образовавшегося сероводорода ($ \text{H}_2\text{S} $). Так как объем дан для нормальных условий (н.у.), воспользуемся формулой, связывающей объем газа с количеством вещества через молярный объем $ V_m $:

$ \nu(\text{H}_2\text{S}) = \frac{V(\text{H}_2\text{S})}{V_m} = \frac{56 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 2.5 \text{ моль} $

3. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, количество вещества водорода ($ \text{H}_2 $) и серы ($ \text{S} $), вступивших в реакцию, равно количеству вещества полученного сероводорода:

$ \nu(\text{H}_2) = \nu(\text{H}_2\text{S}) = 2.5 \text{ моль} $

$ \nu(\text{S}) = \nu(\text{H}_2\text{S}) = 2.5 \text{ моль} $

4. Теперь мы можем рассчитать массу и объем водорода, а также массу серы.

Вычисление объема водорода ($V(\text{H}_2)$):

Поскольку водород - газ, и условия нормальные, его объем рассчитывается аналогично объему сероводорода:

$ V(\text{H}_2) = \nu(\text{H}_2) \cdot V_m = 2.5 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 56 \text{ л} $

Вычисление массы водорода ($m(\text{H}_2)$):

Массу находим через количество вещества и молярную массу. Молярная масса водорода $ M(\text{H}_2) $:

$ M(\text{H}_2) = 2 \cdot 1 \text{ г/моль} = 2 \text{ г/моль} $

$ m(\text{H}_2) = \nu(\text{H}_2) \cdot M(\text{H}_2) = 2.5 \text{ моль} \cdot 2 \text{ г/моль} = 5 \text{ г} $

Вычисление массы серы ($m(\text{S})$):

Аналогично находим массу серы. Молярная масса серы $ M(\text{S}) $:

$ M(\text{S}) = 32 \text{ г/моль} $

$ m(\text{S}) = \nu(\text{S}) \cdot M(\text{S}) = 2.5 \text{ моль} \cdot 32 \text{ г/моль} = 80 \text{ г} $

Ответ: для получения 56 л сероводорода необходимо 5 г водорода, объемом 56 л (н.у.), и 80 г серы.