Номер 4, страница 13 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 2. Задачи на примеси и практический выход реакции - номер 4, страница 13.

Условие.

4. При взаимодействии 380 г свинцового блеска с соляной кислотой получили 51 г сероводорода. Определите массовую долю примесей в свинцовом блеске.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{свинцового блеска}) = 380 \text{ г}$

$m(\text{H}_2\text{S}) = 51 \text{ г}$

Найти:

$\omega(\text{примесей}) - ?$

Решение:

1. Свинцовый блеск — это минерал, основной составляющей которого является сульфид свинца(II) ($PbS$). Примеси, содержащиеся в нем, не реагируют с соляной кислотой с выделением сероводорода. Запишем уравнение реакции взаимодействия сульфида свинца с соляной кислотой:

$PbS + 2HCl \rightarrow PbCl_2 + H_2S \uparrow$

2. Рассчитаем молярные массы сероводорода ($H_2S$) и сульфида свинца ($PbS$), используя периодическую таблицу химических элементов:

$M(H_2S) = 2 \cdot M(H) + M(S) = 2 \cdot 1 + 32 = 34 \text{ г/моль}$

$M(PbS) = M(Pb) + M(S) = 207 + 32 = 239 \text{ г/моль}$

3. Найдем количество вещества (моль) выделившегося сероводорода:

$n(H_2S) = \frac{m(H_2S)}{M(H_2S)} = \frac{51 \text{ г}}{34 \text{ г/моль}} = 1.5 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $PbS$ образуется 1 моль $H_2S$. Следовательно, количество вещества прореагировавшего сульфида свинца равно количеству вещества образовавшегося сероводорода:

$n(PbS) = n(H_2S) = 1.5 \text{ моль}$

5. Определим массу чистого сульфида свинца, который вступил в реакцию:

$m(PbS) = n(PbS) \cdot M(PbS) = 1.5 \text{ моль} \cdot 239 \text{ г/моль} = 358.5 \text{ г}$

6. Теперь можно найти массу примесей в образце свинцового блеска, вычитая массу чистого $PbS$ из общей массы образца:

$m(\text{примесей}) = m(\text{свинцового блеска}) - m(PbS) = 380 \text{ г} - 358.5 \text{ г} = 21.5 \text{ г}$

7. Наконец, рассчитаем массовую долю примесей в свинцовом блеске:

$\omega(\text{примесей}) = \frac{m(\text{примесей})}{m(\text{свинцового блеска})} \cdot 100\% = \frac{21.5 \text{ г}}{380 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 5.66\%$

Ответ: массовая доля примесей в свинцовом блеске составляет приблизительно $5.66\%$.