Question

Определите объем сероводорода который выделится при взаимодействии сульфида железа(ІІ) массой 176 г с соляной кислотой массой 146 г (массовая доля HCl равна 25%).

Answer 1

Решение на фото ниже.

Ответ: 44,8 литров

Answer 2

Давайте начнем с балансировки химического уравнения для реакции между сульфидом железа(II) и соляной кислотой:

FeS + 2HCl -> FeCl₂ + H₂S.

Из уравнения видно, что 1 моль FeS реагирует с 2 молями HCl для образования 1 моля FeCl₂ и 1 моля H₂S.

Сначала найдем количество вещества сульфида железа(II) и соляной кислоты:

Молекулярная масса FeS = 56 г/моль, Молекулярная масса HCl = 36.5 г/моль.

Количество вещества FeS = масса / молекулярная масса = 176 г / 56 г/моль ≈ 3.143 моль, Количество вещества HCl = масса / молекулярная масса = 146 г / 36.5 г/моль ≈ 4 моль.

Так как согласно уравнению реакции 1 моль FeS требует 2 молей HCl, нам нужно учесть ограничивающий реагент (в данном случае HCl).

Количество HCl для полного реагирования с FeS (ограничивающий реагент) = 3.143 моль FeS × 2 моль HCl/1 моль FeS = примерно 6.286 моль HCl.

Теперь вычислим массу HCl, необходимую для этой реакции:

Масса HCl = количество вещества × молекулярная масса = 6.286 моль × 36.5 г/моль ≈ 229.079 г.

Массовая доля HCl в этой реакции равна 25%, что означает, что реальная масса HCl будет:

Реальная масса HCl = 229.079 г × 0.25 ≈ 57.27 г.

Теперь мы знаем, что в реакции будет задействовано 57.27 г HCl. Возможно, не весь сероводород будет выделен, но мы можем считать его полностью выделенным для упрощения расчетов.

Молекулярная масса H₂S = 34 г/моль.

Количество вещества H₂S = масса / молекулярная масса = 57.27 г / 34 г/моль ≈ 1.686 моль.

Теперь мы можем найти объем сероводорода при нормальных условиях (0°C и 1 атм):

V = количество вещества × 22.71 л/моль (молярный объем газа).

V = 1.686 моль × 22.71 л/моль ≈ 38.26 л.

Таким образом, приближенно 38.26 л сероводорода будет выделено при данной реакции.