Question

При растворении 31,68 г смеси сульфида и сульфата алюминия выделяется газ, который полностью реагирует с 84,8 мл 40-го раствора KOH (p = 1,189 г/мл). Вычислите массовые доли веществ в исходной смеси и массовую долю сульфида щелочного металла в конечном растворе после окончания реакции?

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

При растворении 31,68 г смеси сульфида и сульфата алюминия выделяется газ, который полностью реагирует с 84,8 мл 40-го раствора KOH (p = 1,189 г/мл). Вычислите массовые доли веществ в исходной смеси и массовую долю сульфида щелочного металла в конечном растворе после окончания реакции?

  Чтобы  понять,  что  здесь  происходит  заметил  процесс  растворения только  косвенным  образом  относится  к тому,  что   произошло.

 А  в действительности  имел  место  гидролиз:  обратимый  в отношении  сульфата алюминия   и  необратимый  в отношении  сульфида  алюминия:

          Аl2S3   +   6H-OH   =   2 Al(OH)3↓  +  3H2S↑

Выделившийся  газ -  сероводород  полностью   реагирует  с раствором  гидроксида  калия

   Вычислим  массу  раствора  КОН,  массу  гидроксида  калия  в растворе   и  количество  вещества  гидроксида  калия:

  1) m(p-pa KOH) =  84,8 мл  ×× 1,189 г/мл  = 100,8 г

  2)  m( KOH) = 100,8 г × 0,4 =  40,3 г

  3)  n(KOH)  =  40,3  г : 56 г/моль = 0,72 моль

     Теперь  запишем  уравнение  реакции

       0,72 моль  0,36 моль    0,36 моль

       2KOH   +     H2S         =     K2S   + 2 H2O

По  уравнению  реакции   0,72  моль  КОН  взаимодействует  с 0,36  моль  сероводорода   и  образуется  0,36  моль  сульфида  калия

M(K2S) = 110  г/моль.  m(K2S) = 110 г/моль×  0,36  моль = 39,6 г

Теперь  вернемся  к ранее рассмотренному  уравнению  гидролиза  сульфида алюминия:

              0,12 моль                                           0,36 моль

            Аl2S3   +   6H-OH   =   2 Al(OH)3↓  +  3H2S↑

Согласно  уравнения   сероводорода  0,36  моль,  а  сульфида  алюминия  в 3 раза  меньше  или  0,12 моль

Вычислим  массу  сульфида  алюминия:  150 г/моль × 0,12  моль = 18 г

Вычислим  массу  сульфата  алюминия  31,68 г - 18 г = 13,68 г

ω(Al2S2) =  18 г :  31,68 г = 0,568  или  56,8%

ω Al2(SO4)3 =  13,68 г  :  31,68 г = 0,432  или 43,2%

Теперь  найдем   массу  раствора,  в  котором  был поглощен  сероводород.

    Первоначально   масса  раствора  была  100,8 г  Затем  через  раствор  пропустили  0,72  моль  сероводорода  массой  24,5 г

Общая  масса  раствора  стала  125,3 г

Масса  сульфида  калия  в этом  растворе  39,6 г

ω(К2S) =  39,6 : 125,3  = 0,316  или  31,6%

Answer 2

Для решения этой задачи, вам нужно использовать информацию о реакции и объеме KOH, которое реагировало с выделяющимся газом.

1. Найдем количество молей KOH, которое было использовано в реакции: Масса KOH = объем × плотность = 84,8 мл × 1,189 г/мл = 100,8472 г Молярная масса KOH = 39,1 г/моль (K) + 15,999 г/моль (O) + 1,008 г/моль (H) = 56,107 г/моль Количество молей KOH = Масса KOH / Молярная масса KOH = 100,8472 г / 56,107 г/моль ≈ 1,7989 моль KOH

2. Согласно уравнению реакции, каждый моль KOH реагирует с одним моль сульфида алюминия (Al2S3):

   Al2S3 + 6KOH -> 2Al(OH)3 + 3H2S

   Таким образом, количество молей сульфида алюминия (Al2S3) в исходной смеси равно 1,7989 моль.

3. Вычислим массу сульфида алюминия (Al2S3) в исходной смеси:

   Масса Al2S3 = количество молей × молярная масса Al2S3 Молярная масса Al2S3 = 2 × 26,982 г/моль (Al) + 3 × 32,06 г/моль (S) = 118,05 г/моль

   Масса Al2S3 = 1,7989 моль × 118,05 г/моль ≈ 212,17 г

4. Далее, для вычисления массовой доли сульфида щелочного металла в конечном растворе, нужно знать, сколько массы KOH осталось после реакции. Поскольку 1 моль KOH реагирует с 1 молью сульфида алюминия, исходное количество молей KOH было 1,7989 моль. Если вся KOH реагировала, то в конечном растворе не должно остаться ничего от KOH.

Таким образом, в конечном растворе после окончания реакции будет только алюминий (Al) и сульфид щелочного металла (K). Массовая доля сульфида щелочного металла в конечном растворе равна массе K в сульфиде KAl(SO4)2. Вес K в молекуле KAl(SO4)2 составляет 39,1 г/моль.

5. Для вычисления массовой доли сульфида щелочного металла в конечном растворе:

   Массовая доля K в KAl(SO4)2 = (39,1 г/моль) / (39,1 г/моль + 2 × 26,982 г/моль + 3 × 32,06 г/моль + 8 × 16,00 г/моль) ≈ 12,84%

Таким образом, массовая доля сульфида щелочного металла (K) в конечном растворе после реакции составляет приблизительно 12,84%.