Номер 4, страница 70 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 4. Кислород и сера. Параграф 19. Сероводород. Сульфиды. Подумай, ответь, выполни... - номер 4, страница 70.

Условие.

4. Сероводород пропустили через 200 г раствора сульфата меди(II) (массовая доля $CuSO_4$ равна 18%). Вычислите массу осадка, выпавшего в результате этой реакции.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m_{р-ра}(CuSO_4) = 200 \text{ г}$

$\omega(CuSO_4) = 18\%$

$m_{р-ра}(CuSO_4) = 0.2 \text{ кг}$

$\omega(CuSO_4) = 0.18$ (в долях единицы)

Найти:

$m_{осадка} - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции. При пропускании сероводорода ($H_2S$) через раствор сульфата меди(II) ($CuSO_4$) происходит реакция обмена, в результате которой образуется нерастворимый осадок — сульфид меди(II) ($CuS$) черного цвета и серная кислота ($H_2SO_4$):

$CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS \downarrow + H_2SO_4$

2. Рассчитаем массу чистого сульфата меди(II), содержащегося в 200 г 18%-го раствора, по формуле:

$m_{вещества} = m_{раствора} \times \omega_{вещества}$

$m(CuSO_4) = 200 \text{ г} \times 0.18 = 36 \text{ г}$

3. Вычислим молярные массы реагента ($CuSO_4$) и продукта реакции, являющегося осадком ($CuS$). Для этого используем значения относительных атомных масс из Периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева: $Ar(Cu) = 64 \text{ а.е.м.}$, $Ar(S) = 32 \text{ а.е.м.}$, $Ar(O) = 16 \text{ а.е.м.}$

$M(CuSO_4) = Ar(Cu) + Ar(S) + 4 \times Ar(O) = 64 + 32 + 4 \times 16 = 160 \text{ г/моль}$

$M(CuS) = Ar(Cu) + Ar(S) = 64 + 32 = 96 \text{ г/моль}$

4. Найдем количество вещества (в молях) сульфата меди(II), вступившего в реакцию:

$n(CuSO_4) = \frac{m(CuSO_4)}{M(CuSO_4)} = \frac{36 \text{ г}}{160 \text{ г/моль}} = 0.225 \text{ моль}$

5. По уравнению реакции определим количество вещества образовавшегося осадка $CuS$. Стехиометрические коэффициенты перед $CuSO_4$ и $CuS$ равны 1, следовательно, их количества вещества соотносятся как 1:1.

$n(CuS) = n(CuSO_4) = 0.225 \text{ моль}$

6. Рассчитаем массу осадка сульфида меди(II):

$m(CuS) = n(CuS) \times M(CuS)$

$m(CuS) = 0.225 \text{ моль} \times 96 \text{ г/моль} = 21.6 \text{ г}$

Ответ: масса выпавшего осадка составляет 21,6 г.