Номер 6, страница 6 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 1. Задачи на вычисление количества, массы или объёма продукта реакции, если одно из исходных веществ взято в избытке - номер 6, страница 6.

Условие.

6. К раствору, содержащему 33 г сульфида калия, добавили раствор, содержащий 10,95 г соляной кислоты. Какой объём газа, измеренный при нормальных условиях, выделится при этом?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Масса сульфида калия $m(K_2S) = 33$ г
Масса соляной кислоты $m(HCl) = 10,95$ г
Условия: нормальные (н.у.)

Найти:

Объём выделившегося газа $V(газа) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции между сульфидом калия и соляной кислотой. Это реакция обмена, в результате которой образуется хлорид калия и выделяется газообразный сероводород ($H_2S$):
$K_2S + 2HCl \rightarrow 2KCl + H_2S\uparrow$

2. Рассчитаем молярные массы исходных веществ, используя периодическую таблицу химических элементов:
Молярная масса сульфида калия ($K_2S$):
$M(K_2S) = 2 \cdot M(K) + M(S) = 2 \cdot 39 + 32 = 110$ г/моль.
Молярная масса соляной кислоты ($HCl$):
$M(HCl) = M(H) + M(Cl) = 1 + 35,5 = 36,5$ г/моль.

3. Определим количество вещества (число молей) для каждого из реагентов по формуле $n = \frac{m}{M}$:
Количество вещества сульфида калия:
$n(K_2S) = \frac{m(K_2S)}{M(K_2S)} = \frac{33 \text{ г}}{110 \text{ г/моль}} = 0,3$ моль.
Количество вещества соляной кислоты:
$n(HCl) = \frac{m(HCl)}{M(HCl)} = \frac{10,95 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} = 0,3$ моль.

4. Определим, какое из веществ является лимитирующим (находится в недостатке), чтобы рассчитать количество продуктов реакции. Согласно уравнению, вещества реагируют в соотношении $1$ моль $K_2S$ к $2$ молям $HCl$.
Для реакции с $0,3$ моль $K_2S$ потребовалось бы $2 \cdot 0,3 = 0,6$ моль $HCl$. В наличии имеется только $0,3$ моль $HCl$.
Следовательно, соляная кислота находится в недостатке и прореагирует полностью, а сульфид калия — в избытке. Расчет количества выделившегося газа будем вести по соляной кислоте.

5. По уравнению реакции найдем количество вещества выделившегося сероводорода ($H_2S$). Соотношение количеств вещества $HCl$ и $H_2S$ составляет $2:1$.
$n(H_2S) = \frac{1}{2} n(HCl) = \frac{1}{2} \cdot 0,3 \text{ моль} = 0,15$ моль.

6. Рассчитаем объём выделившегося газа при нормальных условиях (н.у.). При н.у. молярный объем любого газа ($V_m$) равен $22,4$ л/моль.
$V(H_2S) = n(H_2S) \cdot V_m = 0,15 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 3,36$ л.

Ответ:объём выделившегося газа составляет 3,36 л.