Какой объём сероводорода, измеренный при нормальных условиях, надо растворить в воде массой 300 г для получения раствора сероводородной кислоты с массовой долей H2S 1,2%?

Для решения задачи определим необходимое количество сероводорода $H_2S$, которое нужно растворить в 300 г воды для получения раствора с массовой долей $\omega(H_2S) = 1,2\%$.

Дано:

• Массовая доля $\omega(H_2S) = 1,2\% = 0,012$;
• Масса воды $m_{\text{вода}} = 300 \, \text{г}$;
• Масса раствора $m_{\text{раствор}} = m_{\text{вода}} + m(H_2S)$;
• Нормальные условия: $T = 273,15 \, \text{К}, \, P = 101,325 \, \text{кПа}$;
• Молярная масса $H_2S$: $M(H_2S) = 34 \, \text{г/моль}$;
• Молярный объём газа при нормальных условиях $V_m = 22,4 \, \text{л/моль}$.

1. Найдём массу $H_2S$:

Массовая доля $\omega(H_2S)$ выражается через массу вещества:

Отсюда масса $H_2S$ равна:

Но $m_{\text{раствор}} = m_{\text{вода}} + m(H_2S)$, поэтому:

Распишем:

Раскроем скобки:

Переносим $0,012 \cdot m(H_2S)$ влево:

Вынесем $m(H_2S)$ за скобки:

Упростим:

Найдём $m(H_2S)$:

2. Найдём количество вещества $H_2S$:

Количество вещества рассчитывается как:

Подставим значения: