Какова массовая доля сульфида калия в конечном растворе после добавления 7,84 г железа к раствору, полученному путем

Ксения_4555

68

Чтобы решить эту задачу, мы сначала должны разделить ее на несколько шагов.

Шаг 1: Найдем количество сульфида калия в растворе после добавления 200 г 11%-ного раствора.

Массовая доля сульфида калия в 11%-ном растворе означает, что в 100 г раствора содержится 11 г сульфида калия. Значит, в 200 г такого раствора будет содержаться 22 г сульфида калия.

Шаг 2: Рассчитаем количество сульфида калия, которое получается после реакции.

Мы добавляем 22 г сульфида калия к раствору, полученному из растворения медного купороса.

Массовая доля соли в медном купоросе составляет 20%. Это означает, что в 100 г медного купороса содержится 20 г соли. Значит, в 20 г медного купороса содержится 4 г соли.

Реакция между сульфидом калия и солью приводит к образованию сульфида железа и хлорида калия. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[K_2S + FeSO_4 \rightarrow KCl + FeS\]

Мы знаем, что при реакции 1 моль сульфида калия (Молярная масса K2S = 110 г/моль) образуется 1 моль сульфида железа (Молярная масса FeS = 87,92 г/моль). Найдем количество сульфида железа, которое получилось после реакции:

\[\frac{{4\,г\,соли}}{{158,28\,г/моль\,(FeSO_4)}} = 0,0253\,моль\,FeSO_4\]

Так как реакция происходит в соотношении 1:1, количество сульфида железа равно 0,0253 моль.

Шаг 3: Найдем массовую долю сульфида калия в конечном растворе.

Массовая доля сульфида калия можно определить, разделив массу сульфида калия на общую массу конечного раствора.

Масса сульфида калия после реакции равна исходным 22 г плюс 7,84 г железа (из условия задачи):

\[22\,г + 7,84\,г = 29,84\,г\]

Масса общего раствора равна исходным 20 г медного купороса плюс 200 г 11%-ного раствора сульфида калия:

\[20\,г + 200\,г = 220\,г\]

Теперь мы можем рассчитать массовую долю сульфида калия:

\[\frac{{29,84\,г}}{{220\,г}} \times 100\% = 13,56\%\]

Итак, массовая доля сульфида калия в конечном растворе после реакции составляет 13,56%.