Номер 45, страница 68 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 7. Кислород, сера и их соединения - номер 45, страница 68.

Условие.

45. Через раствор, содержащий 10 г едкого натра, пропустили 2,24 л сероводорода. Определите массу соли, образовавшейся в результате реакции.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{NaOH}) = 10 \text{ г}$

$V(\text{H}_2\text{S}) = 2,24 \text{ л}$ (н.у.)

Найти:

$m(\text{соли}) - ?$

Решение:

Едкий натр — это гидроксид натрия (NaOH). При его реакции с сероводородом (H₂S), который является двухосновной кислотой, могут образовываться два типа солей в зависимости от соотношения реагентов: кислая соль NaHS или средняя соль Na₂S.

Уравнения возможных реакций:

$ \text{NaOH} + \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{NaHS} + \text{H}_2\text{O} \quad (1) $

$ 2\text{NaOH} + \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{Na}_2\text{S} + 2\text{H}_2\text{O} \quad (2) $

Для определения продукта реакции необходимо рассчитать количество вещества (в молях) каждого реагента.

1. Найдем количество вещества гидроксида натрия NaOH. Его молярная масса:

$ M(\text{NaOH}) = M(\text{Na}) + M(\text{O}) + M(\text{H}) = 23 + 16 + 1 = 40 \text{ г/моль} $

Количество вещества:

$ n(\text{NaOH}) = \frac{m(\text{NaOH})}{M(\text{NaOH})} = \frac{10 \text{ г}}{40 \text{ г/моль}} = 0,25 \text{ моль} $

2. Найдем количество вещества сероводорода H₂S. Так как условия не указаны, принимаем их за нормальные (н.у.), где молярный объем газа $V_m = 22,4$ л/моль.

$ n(\text{H}_2\text{S}) = \frac{V(\text{H}_2\text{S})}{V_m} = \frac{2,24 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,1 \text{ моль} $

3. Сравним мольное соотношение реагентов, чтобы определить лимитирующий реагент и ход реакции.

$ \frac{n(\text{NaOH})}{n(\text{H}_2\text{S})} = \frac{0,25 \text{ моль}}{0,1 \text{ моль}} = 2,5 $

Для образования средней соли Na₂S (реакция 2) требуется соотношение $n(\text{NaOH}) : n(\text{H}_2\text{S}) = 2 : 1$. Поскольку фактическое соотношение $2,5 > 2$, гидроксид натрия находится в избытке. Это означает, что весь сероводород прореагирует с образованием средней соли Na₂S. Расчет массы соли ведется по недостатку, то есть по H₂S.

4. Рассчитаем массу образовавшейся соли Na₂S.

Согласно уравнению реакции (2), из 1 моль H₂S образуется 1 моль Na₂S. Следовательно, количество вещества образовавшейся соли равно количеству вещества прореагировавшего сероводорода:

$ n(\text{Na}_2\text{S}) = n(\text{H}_2\text{S}) = 0,1 \text{ моль} $

Молярная масса сульфида натрия Na₂S:

$ M(\text{Na}_2\text{S}) = 2 \cdot M(\text{Na}) + M(\text{S}) = 2 \cdot 23 + 32 = 78 \text{ г/моль} $

Масса соли:

$ m(\text{Na}_2\text{S}) = n(\text{Na}_2\text{S}) \cdot M(\text{Na}_2\text{S}) = 0,1 \text{ моль} \cdot 78 \text{ г/моль} = 7,8 \text{ г} $

Ответ: масса образовавшейся соли (сульфида натрия) составляет 7,8 г.