Номер 35, страница 67 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

7. Кислород, сера и их соединения. Упражнения и задачи для самостоятельного решения - номер 35, страница 67.

Условие.

35. Какая масса серы потребуется для получения 22,4 л сероводорода (н. у.) из простых веществ, если реакция протекает с выходом 60 %?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$V_{практ}(H_2S) = 22,4$ л

$\eta = 60\% = 0,6$

Условия нормальные (н. у.)

Найти:

$m(S) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение реакции получения сероводорода $H_2S$ из простых веществ — водорода $H_2$ и серы $S$:

$H_2 + S \rightarrow H_2S$

Из уравнения видно, что вещества реагируют в мольном соотношении 1:1:1.

2. Рассчитаем практическое количество вещества (моль) полученного сероводорода. Поскольку реакция протекает при нормальных условиях (н. у.), молярный объем любого газа $V_m$ равен 22,4 л/моль.

$n_{практ}(H_2S) = \frac{V_{практ}(H_2S)}{V_m} = \frac{22,4 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 1 \text{ моль}$

3. Выход продукта ($\eta$) — это отношение практически полученного количества вещества к теоретически возможному. Зная практический выход, найдем теоретическое количество вещества сероводорода, которое должно было образоваться при 100% выходе реакции.

$\eta = \frac{n_{практ}(H_2S)}{n_{теор}(H_2S)}$

Следовательно, теоретическое количество вещества $H_2S$ составляет:

$n_{теор}(H_2S) = \frac{n_{практ}(H_2S)}{\eta} = \frac{1 \text{ моль}}{0,6} \approx 1,667 \text{ моль}$

4. Согласно уравнению реакции, для получения 1 моль $H_2S$ требуется 1 моль серы $S$. Таким образом, количество вещества серы, необходимое для реакции, равно теоретическому количеству вещества сероводорода.

$n(S) = n_{теор}(H_2S) \approx 1,667 \text{ моль}$

5. Теперь можно рассчитать массу серы, зная ее количество вещества и молярную массу ($M(S) \approx 32$ г/моль).

$m(S) = n(S) \times M(S) = (\frac{1}{0,6} \text{ моль}) \times 32 \text{ г/моль} = \frac{32}{0,6} \text{ г} \approx 53,33 \text{ г}$

Ответ: потребуется 53,33 г серы.