Номер 36, страница 67 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 7. Кислород, сера и их соединения - номер 36, страница 67.

Условие.

36. Какая масса соли выпадает в осадок при взаимодействии 100 г $20\%$-ного раствора сульфида калия с избытком раствора нитрата свинца?

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{раствора}(K_2S) = 100 \text{ г}$

$\omega(K_2S) = 20\% = 0.2$

Раствор $Pb(NO_3)_2$ в избытке

Найти:

$m(осадка) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции между сульфидом калия и нитратом свинца(II). Это реакция ионного обмена, в результате которой образуется нерастворимый сульфид свинца(II), выпадающий в осадок.

$$ K_2S + Pb(NO_3)_2 \rightarrow PbS\downarrow + 2KNO_3 $$

Поскольку нитрат свинца(II) взят в избытке, сульфид калия является лимитирующим реагентом, и все расчеты производятся по нему.

2. Найдем массу чистого сульфида калия ($K_2S$) в исходном растворе:

$$ m(K_2S) = m_{раствора}(K_2S) \cdot \omega(K_2S) = 100 \text{ г} \cdot 0.2 = 20 \text{ г} $$

3. Рассчитаем молярные массы сульфида калия ($K_2S$) и сульфида свинца ($PbS$). Используем относительные атомные массы: $Ar(K) = 39 \text{ а.е.м.}$, $Ar(S) = 32 \text{ а.е.м.}$, $Ar(Pb) = 207 \text{ а.е.м.}$

$$ M(K_2S) = 2 \cdot Ar(K) + Ar(S) = 2 \cdot 39 + 32 = 110 \text{ г/моль} $$

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

4. Определим количество вещества (число моль) сульфида калия, вступившего в реакцию:

$$ n(K_2S) = \frac{m(K_2S)}{M(K_2S)} = \frac{20 \text{ г}}{110 \text{ г/моль}} \approx 0.1818 \text{ моль} $$

5. Согласно уравнению реакции, из 1 моль $K_2S$ образуется 1 моль $PbS$. Следовательно, их количества вещества равны:

$$ n(PbS) = n(K_2S) \approx 0.1818 \text{ моль} $$

6. Теперь можем рассчитать массу осадка — сульфида свинца ($PbS$):

$$ m(PbS) = n(PbS) \cdot M(PbS) \approx 0.1818 \text{ моль} \cdot 239 \text{ г/моль} \approx 43.45 \text{ г} $$

Округлим полученное значение до десятых.

Ответ: масса выпавшей в осадок соли составляет 43,5 г.