Номер 3, страница 89, часть 1 - гдз по химии 9 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 3. Какая масса сульфида железа (II) образуется при взаимодействии 20 г железа и 8 г серы?

Ответ: 22 г ($FeS$).

Дано:

$m(Fe) = 20$ г

$m(S) = 8$ г

Найти:

$m(FeS) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия железа и серы. При их нагревании образуется сульфид железа(II):

$Fe + S \rightarrow FeS$

Согласно уравнению, 1 моль железа реагирует с 1 моль серы, образуя 1 моль сульфида железа(II). Соотношение реагентов и продукта составляет 1:1:1.

2. Вычислим молярные массы реагентов и продукта, используя относительные атомные массы из Периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева:

$M(Fe) \approx 56$ г/моль

$M(S) \approx 32$ г/моль

$M(FeS) = M(Fe) + M(S) = 56 + 32 = 88$ г/моль

3. Найдем количество вещества (в молях) для каждого из исходных реагентов по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{20 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 0.357$ моль

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{8 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0.25$ моль

4. Определим, какой из реагентов находится в недостатке (является лимитирующим). Для этого сравним полученные количества веществ. Поскольку по уравнению реакции они должны реагировать в соотношении 1:1, лимитирующим реагентом будет тот, у которого количество вещества меньше.

$0.25 \text{ моль (S)} < 0.357 \text{ моль (Fe)}$

Следовательно, сера находится в недостатке и прореагирует полностью, а железо — в избытке. Расчет массы продукта необходимо вести по лимитирующему реагенту, то есть по сере.

5. По уравнению реакции, количество вещества образовавшегося сульфида железа(II) равно количеству вещества серы, вступившей в реакцию:

$n(FeS) = n(S) = 0.25$ моль

6. Рассчитаем массу сульфида железа(II), которая образуется в результате реакции, используя формулу $m = n \cdot M$:

$m(FeS) = n(FeS) \cdot M(FeS) = 0.25 \text{ моль} \cdot 88 \text{ г/моль} = 22$ г

Ответ: масса образовавшегося сульфида железа (II) составляет 22 г.