Question

Навеску сульфида железа 2 массой 22 г обработали соляной кислотой. весь образовавшийся газ пропустили через 12 процентный раствор гидроксида натрия массой 150г. вычислите массовые доли солей в растворе после реакции

Answer 1

1) 150:2=75

2)2+2*12=48

3)75+48123

Answer 2

Давайте разберемся с проведенной реакцией.

У нас есть навеска сульфида железа (FeS2) массой 22 г, которую мы обрабатываем соляной кислотой (HCl). В результате реакции образуется газ. Реакция сульфида железа с соляной кислотой выглядит следующим образом:

\[FeS_2 + 6HCl \rightarrow 2FeCl_3 + 3H_2S.\]

Теперь образовавшийся газ, \(H_2S\), пропускается через 12% раствор гидроксида натрия (NaOH) массой 150 г. Реакция гидроксида натрия с сульфидом водорода следующая:

\[H_2S + 2NaOH \rightarrow Na_2S + 2H_2O.\]

Теперь мы можем вычислить массу полученного \(Na_2S\), зная массу гидроксида натрия (NaOH) и массовую долю раствора.

Массовая доля раствора гидроксида натрия - 12% означает, что в 100 г раствора содержится 12 г NaOH. Таким образом, масса NaOH в 150 г раствора составляет \(0.12 \times 150 = 18\) г.

Теперь рассчитаем массу полученного \(Na_2S\). Согласно уравнению реакции, моль \(H_2S\) соответствует молекуле \(Na_2S\), поэтому масса \(Na_2S\) будет равна массе \(H_2S\).

Молярная масса \(H_2S\) = масса атома H * 2 + масса атома S = \(2 \times 1 + 32 = 34\) г/моль.

Теперь можем вычислить количество молекул \(H_2S\) в газовой смеси:

\[\text{Количество молекул } H_2S = \frac{\text{Масса } H_2S}{\text{Молярная масса } H_2S} = \frac{22}{34} \approx 0.647 \text{ моль}.\]

Согласно уравнению реакции, каждая моль \(H_2S\) превращается в одну моль \(Na_2S\). Таким образом, количество молекул \(Na_2S\) также равно 0.647 моль.

Масса \(Na_2S\) = количество молекул \(Na_2S\) * молярная масса \(Na_2S\) = \(0.647 \times 78\) (мольная масса \(Na_2S\)) ≈ 50.46 г.

Теперь мы знаем массу \(Na_2S\) в растворе. Масса солей в растворе будет равна сумме масс \(Na_2S\) и массы \(FeCl_3\), которые образовались при обработке сульфида железа с соляной кислотой.

Согласно уравнению реакции, 1 моль \(FeS_2\) образует 2 моли \(FeCl_3\). Таким образом, количество молекул \(FeCl_3\) равно \(2 \times 0.647 = 1.294\) моль.

Масса \(FeCl_3\) = количество молекул \(FeCl_3\) * молярная масса \(FeCl_3\) = \(1.294 \times (55.85 + 3 \times 35.45)\) (мольная масса \(FeCl_3\)) ≈ 186.9 г.

Теперь суммируем массы \(Na_2S\) и \(FeCl_3\) для определения массы солей в растворе:

\[50.46 + 186.9 \approx 237.36 \text{ г}.\]

Теперь мы можем вычислить массовые доли солей в растворе. Массовая доля \(Na_2S\) будет равна:

\[\frac{\text{Масса } Na_2S}{\text{Суммарная масса солей}} \times 100 = \frac{50.46}{237.36} \times 100 \approx 21.3\%\]

Массовая доля \(FeCl_3\) будет равна:

\[\frac{\text{Масса } FeCl_3}{\text{Суммарная масса солей}} \times 100 = \frac{186.9}{237.36} \times 100 \approx 78.7\%\]

Таким образом, массовые доли солей в растворе после реакции составляют примерно 21.3% \(Na_2S\) и 78.7% \(FeCl_3\).