Question

Сульфид железа(II), полученный при сплавлении 4.8 г серы с порошком железа, обработали избытком соляной кислоты, выделившийся газ пропустили через раствор нитрата свинца(II)/ Выпал осадок массой 21,15г. определите выход получившегося осадка в процентах от теоретически возможного.

Answer 1

Fe + S = FeS

FeS + 2HCl = FeCl₂ + H₂S

Pb(NO₃)₂ + H₂S = PbS + 2HNO₃

m(S)=4,8 г
m₁(PbS)=21,15 г

S→FeS→H₂S→PbS

n(S)=m(S)/M(S)

n(PbS)=m(PbS)/M(PbS)

n(S)=n(PbS)

m(S)/M(S)=m(PbS)/M(PbS)

теоретическая масса сульфида свинца
m(PbS)=M(PbS)m(S)/M(S)

выход сульфида свинца
w=m₁(PbS)/m(PbS)=M(S)m₁(PbS)/M(PbS)m(S)

w=21,15г*32г/моль/{239г/моль*4,8г}=0,59  (59%)

Answer 2

Давайте посчитаем выход получившегося осадка, исходя из уравнений реакций.

Сначала найдем количество сульфида железа(II), полученного при сплавлении серы с железом. Молярная масса серы (S) равна 32,06 г/моль, а молярная масса железа (Fe) равна 55,85 г/моль.

Масса серы: 4,8 г Масса железа: неизвестна (обозначим ее как x)

Уравнение реакции: Fe + S → FeS

Молярное отношение Fe к S в уравнении реакции равно 1:1. Поэтому масса железа (x) также равна 4,8 г.

Теперь рассмотрим реакцию обработки сульфида железа(II) избытком соляной кислоты:

FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑

Уравнение реакции показывает, что на каждый моль FeS требуется 2 моля HCl для полного превращения FeS в FeCl2 и выделения одного моля H2S.

Масса осадка нитрата свинца(II): 21,15 г

Теперь найдем количество молей H2S, которое соответствует массе осадка.

Молярная масса осадка нитрата свинца(II) (Pb(NO3)2) равна 331,2 г/моль.

Мольная масса H2S равна 34,08 г/моль.

Мольное отношение Pb(NO3)2 к H2S в уравнении реакции равно 1:1. Поэтому количество молей H2S равно:

Количество молей H2S = Масса осадка нитрата свинца(II) / Молярная масса осадка нитрата свинца(II)

Количество молей H2S = 21,15 г / 331,2 г/моль ≈ 0,0639 моль

Согласно уравнению реакции, на один моль FeS требуется образование одного моля H2S. Значит, количество молей FeS равно 0,0639 моль.

Масса FeS = Масса одного моля FeS = Молярная масса FeS = 87,92 г/моль

Масса FeS = 87,92 г/моль * 0,0639 моль ≈ 5,615 г

Теперь можно рассчитать выход осадка:

Выход осадка = (Масса полученного осадка / Масса теоретически возможного осадка) * 100%

Выход осадка = (21,15