№1. Вычислите массу сульфида цинка, которая образуется при взаимодействии 2,24 л сероводорода(н.у.)

Ответы на вопрос

Отвечает Ермолина Наталья.

1. Вычислите массу сульфида цинка, которая образуется при взаимодействии 2,24 л сероводорода (н.у.) с раствором ацетата цинка.

Для начала запишем уравнение реакции между сероводородом (H₂S) и ацетатом цинка (Zn(C₂H₃O₂)₂):

$\text{Zn(C₂H₃O₂)₂} + \text{H₂S} \rightarrow \text{ZnS} + \text{CH₃COOH}$

Молекулярная масса сероводорода (H₂S) примерно 34 г/моль. Поскольку объем газа при нормальных условиях (н.у.) равен 22,4 литра на моль, можно вычислить количество вещества сероводорода в моль:

n(\text{H₂S}) = \frac{V(\text{H₂S})}{22,4} = \frac{2,24}{22,4} = 0,1 \, \text{моль}

По уравнению реакции видно, что на 1 моль H₂S требуется 1 моль ацетата цинка (Zn(C₂H₃O₂)₂), а образуется 1 моль сульфида цинка (ZnS). Таким образом, количество вещества ZnS также будет 0,1 моль.

Теперь вычислим массу сульфида цинка (ZnS). Молекулярная масса ZnS составляет:

M(\text{ZnS}) = M(\text{Zn}) + M(\text{S}) = 65,4 + 32 = 97,4 \, \text{г/моль}

Масса ZnS будет:

m(\text{ZnS}) = n(\text{ZnS}) \times M(\text{ZnS}) = 0,1 \times 97,4 = 9,74 \, \text{г}

Ответ: Масса сульфида цинка, которая образуется, равна 9,74 г.

2. Какое количество сернистого газа можно получить из 1 т руды, содержащей 48% пирита?

Пирит — это FeS₂, и его разложение при нагревании приводит к образованию сернистого газа (SO₂) по следующей реакции:

\text{FeS₂} \rightarrow \text{Fe} + \text{2SO₂}

Для того чтобы узнать, какое количество сернистого газа можно получить, нужно сначала рассчитать, сколько пирита содержится в 1 т (1000 кг) руды. Поскольку руда содержит 48% пирита, масса пирита в 1 т составит:

m(\text{FeS₂}) = 1000 \times 0,48 = 480 \, \text{кг}

Теперь, зная молекулярную массу пирита (FeS₂), которая составляет:

M(\text{FeS₂}) = M(\text{Fe}) + 2M(\text{S}) = 55,8 + 2 \times 32 = 119,8 \, \text{г/моль}

И молекулярную массу сернистого газа (SO₂), которая равна:

M(\text{SO₂}) = 32 + 2 \times 16 = 64 \, \text{г/моль}

Из уравнения реакции видно, что 1 моль FeS₂ дает 2 моль SO₂. Поэтому молекулярная масса пирита в 480 кг (или 480 000 г) будет соответствовать следующему количеству моль пирита:

n(\text{FeS₂}) = \frac{480000}{119,8} \approx 4004 \, \text{моль}

Так как 1 моль пирита дает 2 моль сернистого газа, количество моль SO₂ составит:

n(\text{SO₂}) = 2 \times 4004 = 8008 \, \text{моль}

Теперь, чтобы найти массу сернистого газа, умножим количество вещества на молекулярную массу SO₂:

m(\text{SO₂}) = n(\text{SO₂}) \times M(\text{SO₂}) = 8008 \times 64 = 512512 \, \text{г} = 512,512 \, \text{кг}

Ответ: Из 1 т руды, содержащей 48% пирита, можно получить 512,5 кг сернистого газа.

3. Вычислите массовую долю сероводородной кислоты в растворе, полученном при растворении 44,8 л (н.у.) сероводорода в 20 л воды.

Сероводород при растворении в воде образует сероводородную кислоту (H₂S). Запишем уравнение растворения:

\text{H₂S} (г) \rightarrow \text{H₂S} (р)

При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра, поэтому количество вещества сероводорода в 44,8 л будет:

n(\text{H₂S}) = \frac{V(\text{H₂S})}{22,4} = \frac{44,8}{22,4} = 2 \, \text{моля}

Молекулярная масса сероводорода (H₂S) составляет 34 г/моль, значит масса H₂S в растворе будет:

m(\text{H₂S}) = 2 \times 34 = 68 \, \text{г}

Объем воды — 20 л, что соответствует 20 000 г воды. Масса раствора равна сумме масс сероводорода и воды:

m(\text{раствор}) = 68 + 20000 = 20068 \, \text{г}

Теперь можно вычислить массовую долю сероводородной кислоты:

\omega(\text{H₂S}) = \frac{m(\text{H₂S})}{m(\text{раствор})} \times 100\% = \frac{68}{20068} \times 100\% \approx 0,34\%

Ответ: Массовая доля сероводородной кислоты в растворе составляет примерно 0,34%.

4. Какой объем воздуха потребуется для полного сжигания 3,2 г серы? Сколько литров сернистого газа при этом образуется?

Для сжигания серы в кислороде происходит следующая реакция:

\text{S} + \text{O₂} \rightarrow \text{SO₂}

Молекулярная масса серы (S) равна 32 г/моль. Количество вещества серы в 3,2 г:

n(\text{S}) = \frac{3,2}{32} = 0,1 \, \text{моль}

Из уравнения реакции видно, что 1 моль серы сжигается с 1 молью кислорода, и образуется 1 моль сернистого газа (SO₂). Таким образом, 0,1 моль серы потребует 0,1 моль кислорода.

Объем 1 моль газа при нормальных условиях равен 22,4 литра, поэтому объем кислорода, необходимый для сжигания 3,2 г серы, составит:

V(\text{O₂}) = 0,1 \times 22,4 = 2,24 \, \text{л}

Так как кислород составляет 21% объема воздуха, объем воздуха, который потребуется для полного сжигания 3,2 г серы, можно найти по формуле:

V(\text{воздуха}) = \frac{V(\text{O₂})}{0,21} = \frac{2,24}{0,21} \approx 10,67 \, \text{л}

Количество сернистого газа (SO₂), образующегося при сжигании 3,2 г серы, будет равно количеству вещества серы, то есть 0,1 моль. Соответственно, объем SO₂ составит:

V(\text{SO₂}) = 0,1 \times 22,4 = 2,24 \, \text{л}

Ответ: Для полного сжигания 3,2 г серы потребуется 10,67 л воздуха, а образуется 2,24 л сернистого газа.

Ответы на вопрос

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Последние заданные вопросы в категории Химия