Номер 4, страница 73 - гдз по химии 9 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Глава 4. Кислород и сера. Параграф 20. Оксид серы (IV). Сернистая кислота. Подумай, ответь, выполни... - номер 4, страница 73.

Условие.

4. Определите объём сероводорода (н. у.), образовавшегося при реакции соляной кислоты с 2 кг сульфида железа(II), содержащего 10 % примесей.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(\text{образца}) = 2 \text{ кг}$

$\omega(\text{примесей}) = 10\%$

Условия нормальные (н. у.)

Перевод данных в систему СИ и удобные для расчетов единицы:

$m(\text{образца}) = 2 \text{ кг} = 2000 \text{ г}$

Найти:

$V(\text{H}_2\text{S}) - ?$

Решение:

1. Определим массовую долю чистого сульфида железа(II) в образце. Если примеси составляют 10%, то на долю чистого вещества приходится:

$\omega(\text{FeS}) = 100\% - \omega(\text{примесей}) = 100\% - 10\% = 90\% = 0.9$

2. Рассчитаем массу чистого сульфида железа(II), который может вступить в реакцию:

$m(\text{FeS}) = m(\text{образца}) \cdot \omega(\text{FeS}) = 2000 \text{ г} \cdot 0.9 = 1800 \text{ г}$

3. Запишем уравнение реакции взаимодействия сульфида железа(II) с соляной кислотой. В результате реакции обмена образуются хлорид железа(II) и сероводород:

$\text{FeS} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S}\uparrow$

4. Для дальнейших расчетов нам понадобится количество вещества сульфида железа(II). Сначала вычислим его молярную массу, используя данные из периодической таблицы химических элементов (Ar(Fe) ≈ 56, Ar(S) ≈ 32):

$M(\text{FeS}) = \text{Ar}(\text{Fe}) + \text{Ar}(\text{S}) = 56 \text{ г/моль} + 32 \text{ г/моль} = 88 \text{ г/моль}$

5. Теперь найдем количество вещества (число молей) чистого сульфида железа(II):

$n(\text{FeS}) = \frac{m(\text{FeS})}{M(\text{FeS})} = \frac{1800 \text{ г}}{88 \text{ г/моль}} \approx 20.4545 \text{ моль}$

6. Согласно стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, из 1 моль сульфида железа(II) образуется 1 моль сероводорода. Следовательно, их количества вещества равны:

$n(\text{H}_2\text{S}) = n(\text{FeS}) \approx 20.4545 \text{ моль}$

7. Зная количество вещества сероводорода, можем найти его объем при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа ($V_m$) равен 22.4 л/моль.

$V(\text{H}_2\text{S}) = n(\text{H}_2\text{S}) \cdot V_m \approx 20.4545 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} \approx 458.18 \text{ л}$

Округлим полученное значение до одного знака после запятой.

Ответ: объем образовавшегося сероводорода равен приблизительно 458.2 л.