А) какой объем газа выделиться при взаимодействии 55г сульфида калия,содержащего 20% нерастворимых примесей, и 296г 25%-го раствора серной кислоты? б) рассчитайте массовую долю веществ в образовавшемся растворе.

Калинина Мария Игоревна

Преподаватель химии СУНЦ МГУ

Проверено учителем

При взаимодействии 55 г сульфида калия, содержащего 20% примесей, и 296 г 25%-го раствора серной кислоты выделится 8.96 л газа, а массовые доли веществ в растворе составят 21.32% сульфата калия и 10.66% избыточной серной кислоты. ️ Шаг 1: Составление уравнения реакции и определение масс чистых веществ Запишем уравнение химической реакции: K2S+H2SO4K2SO4+H2Scap K sub 2 cap S plus cap H sub 2 cap S cap O sub 4 right arrow cap K sub 2 cap S cap O sub 4 plus cap H sub 2 cap S up arrowВычислим массы и количества вещества ( nn) исходных реагентов:

  1. Масса чистого K2Scap K sub 2 cap S: m(K2S)=55(10.2)=44 гm open paren cap K sub 2 cap S close paren equals 55 center dot open paren 1 minus 0.2 close paren equals 44 г. Молярная масса M(K2S)=392+32=110 г/мольcap M open paren cap K sub 2 cap S close paren equals 39 center dot 2 plus 32 equals 110 г/моль. Количество вещества n(K2S)=44110=0.4 мольn open paren cap K sub 2 cap S close paren equals 44 over 110 end-fraction equals 0.4 моль . Масса чистой H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4: m(H2SO4)=2960.25=74 гm open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 296 center dot 0.25 equals 74 г. Молярная масса M(H2SO4)=2+32+64=98 г/мольcap M open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 2 plus 32 plus 64 equals 98 г/моль. Количество вещества n(H2SO4)=74980.755 мольn open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 74 over 98 end-fraction is approximately equal to 0.755 моль .

️ Шаг 2: Расчет объема выделившегося газа Согласно уравнению, вещества реагируют в соотношении 111 colon 1. Так как 0.4<0.7550.4 is less than 0.755, сульфид калия находится в недостатке, расчет ведем по нему.

  1. Количество вещества газа n(H2S)=n(K2S)=0.4 мольn open paren cap H sub 2 cap S close paren equals n open paren cap K sub 2 cap S close paren equals 0.4 моль. Объем газа (н.у.): V(H2S)=nVm=0.422.4=8.96 лcap V open paren cap H sub 2 cap S close paren equals n center dot cap V sub m equals 0.4 center dot 22.4 equals 8.96 л.

️ Шаг 3: Определение состава и массы конечного раствора В растворе останутся образовавшаяся соль K2SO4cap K sub 2 cap S cap O sub 4 и избыток H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4. Нерастворимые примеси в массу раствора не включаются.

  1. Масса образовавшегося K2SO4cap K sub 2 cap S cap O sub 4: m(K2SO4)=0.4(392+32+64)=0.4174=69.6 гm open paren cap K sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 0.4 center dot open paren 39 center dot 2 plus 32 plus 64 close paren equals 0.4 center dot 174 equals 69.6 г. Масса прореагировавшей кислоты: mreag(H2SO4)=0.498=39.2 гm sub r e a g end-sub open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 0.4 center dot 98 equals 39.2 г. Масса избытка кислоты: mrem(H2SO4)=7439.2=34.8 гm sub r e m end-sub open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 74 minus 39.2 equals 34.8 г. Масса выделившегося газа: m(H2S)=0.434=13.6 гm open paren cap H sub 2 cap S close paren equals 0.4 center dot 34 equals 13.6 г. Масса конечного раствора: msol=m(K2S)pure+m(H2SO4)solm(H2S)=44+29613.6=326.4 гm sub s o l end-sub equals m open paren cap K sub 2 cap S close paren sub p u r e end-sub plus m open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren sub s o l end-sub minus m open paren cap H sub 2 cap S close paren equals 44 plus 296 minus 13.6 equals 326.4 г.

️ Шаг 4: Расчет массовых долей

  1. w(K2SO4)=69.6326.4100%21.32%w open paren cap K sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 69.6 over 326.4 end-fraction center dot 100 % is approximately equal to 21.32 % . w(H2SO4)=34.8326.4100%10.66%w open paren cap H sub 2 cap S cap O sub 4 close paren equals 34.8 over 326.4 end-fraction center dot 100 % is approximately equal to 10.66 % .

Ответ: Объем газа H2Scap H sub 2 cap S составляет 8.96 л; массовые доли в растворе: 21.32% K2SO4cap K sub 2 cap S cap O sub 4 и 10.66% H2SO4cap H sub 2 cap S cap O sub 4. Уточните, требуется ли рассчитать плотность полученного раствора или рассмотреть влияние примесей на ход реакции?

Форма ответа

Ваш аватар