Question

Определите объем (н.у.) газа выделившегося при растворении 50 г. сульфида железа(2) содержащего 12% примисей в избытке серной кислоты

Answer 1

FeS + H2SO4 --> FeSO4 + H2S m(FeS)= 50*(1-0,12) = 44 г n(FeS)= 44/(56+32)= 0,5 моль n(H2S)=n(FeS)=0,5моль V(H2S)= 0,5*22,4= 11,5 л

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать химические уравнения реакций между сульфидом железа(II) и серной кислотой, чтобы определить количество выделившегося газа.

Уравнение реакции между сульфидом железа(II) и серной кислотой выглядит следующим образом:

FeS + H2SO4 -> FeSO4 + H2S

Согласно уравнению, одна моль сульфида железа реагирует с двумя молями серной кислоты, выделяя одну моль сероводорода. Таким образом, для начала нужно определить количество моль сульфида железа(II) в данной реакции.

Молярная масса FeS (сульфида железа) = молярная масса Fe (железа) + молярная масса S (серы) = 55.85 г/моль + 32.07 г/моль = 87.92 г/моль

Теперь посчитаем количество моль сульфида железа в 50 г:

\[ \text{Масса} = \text{количество моль} \times \text{молярная масса} \] \[ \text{Количество моль} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} = \frac{50 \, \text{г}}{87.92 \, \text{г/моль}} \approx 0.57 \, \text{моль} \, \text{FeS} \]

Так как сульфид железа содержит 12% примесей, то количество моль сульфида железа (FeS) с примесями составляет:

\[ 0.57 \, \text{моль FeS} \times 0.12 = 0.0684 \, \text{моль примесей} \]

Теперь нужно учесть, что каждая моль FeS реагирует с двумя молями H2SO4 и образует одну моль H2S. Таким образом, количество моль H2S, выделившегося при реакции:

\[ \text{Количество моль H2S} = 0.57 \, \text{моль FeS} \times 1 \, \text{моль H2S/моль FeS} = 0.57 \, \text{моль H2S} \]

Теперь, для определения объема (нормальных условиях) газа (H2S), используем уравнение состояния идеального газа: \(V = n \times V_m\), где \(V\) - объем газа, \(n\) - количество молей газа, \(V_m\) - молярный объем идеального газа при нормальных условиях.

Молярный объем идеального газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) составляет приблизительно 22.4 л/моль.

\[ \text{Объем} = 0.57 \, \text{моль H2S} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 12.768 \, \text{л} \]

Итак, при растворении 50 г сульфида железа(II), содержащего 12% примесей, в избытке серной кислоты выделится примерно 12.768 л сероводорода при нормальных условиях.