Какой количество сероводорода можно получить, когда 58,5 г сульфида железа(2), содержащего 10% примесей, реагирует

Solnechnyy_Den_9727

26

Для решения этой задачи нам необходимо использовать химические уравнения и расчеты по массовым соотношениям веществ.

Шаг 1: Найдем массу сульфида железа(2), которая участвует в реакции. Из условия задачи нам дано, что масса сульфида железа(2) равна 58,5 г.

Шаг 2: Найдем количество примесей в сульфиде железа(2). Из условия задачи нам также дано, что сульфид железа(2) содержит 10% примесей. Для этого умножим массу сульфида железа(2) на 0,1 (10% в десятичной форме):

\[ \text{Масса примесей} = 58,5 \, \text{г} \times 0,1 = 5,85 \, \text{г} \]

Шаг 3: Найдем массу чистого сульфида железа(2), вычитая массу примесей из общей массы сульфида железа(2):

\[ \text{Масса чистого сульфида железа(2)} = 58,5 \, \text{г} - 5,85 \, \text{г} = 52,65 \, \text{г} \]

Шаг 4: Составим химическое уравнение реакции между сульфидом железа(2) и соляной кислотой:

\[ \text{FeS} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S} \]

Из уравнения видно, что соотношение между сульфидом железа и сероводородом равно 1:1, то есть на каждый моль сульфида железа(2) образуется один моль сероводорода.

Шаг 5: Найдем количество вещества сульфида железа(2) в молях. Для этого разделим массу сульфида железа(2) на его молярную массу:

\[ \text{Количество вещества FeS} = \frac{\text{Масса FeS}}{\text{Молярная масса FeS}} \]

Молярная масса сульфида железа(2) (FeS) равна молярной массе железа (Fe) (55,845 г/моль) плюс молярной массе серы (S) (32,06 г/моль):

\[ \text{Молярная масса FeS} = 55,845 \, \text{г/моль} + 32,06 \, \text{г/моль} = 87,905 \, \text{г/моль} \]

Теперь мы можем рассчитать количество вещества сульфида железа(2):

\[ \text{Количество вещества FeS} = \frac{52,65 \, \text{г}}{87,905 \, \text{г/моль}} \approx 0,598 \, \text{моль} \]

Шаг 6: Так как соотношение между сульфидом железа и сероводородом равно 1:1, то количество вещества сероводорода, которое образуется в реакции, равно количеству вещества сульфида железа(2):

\[ \text{Количество вещества H}_2\text{S} = 0,598 \, \text{моль} \]

Шаг 7: Найдем массу сероводорода, используя его молярную массу. Молярная масса сероводорода (H2S) равна сумме молярных масс водорода (H) (1,00784 г/моль) и серы (S) (32,06 г/моль):

\[ \text{Молярная масса H}_2\text{S} = 2 \times 1,00784 \, \text{г/моль} + 32,06 \, \text{г/моль} = 34,07668 \, \text{г/моль} \]

Теперь мы можем рассчитать массу сероводорода:

\[ \text{Масса H}_2\text{S} = \text{Количество вещества H}_2\text{S} \times \text{Молярная масса H}_2\text{S} \]

\[ \text{Масса H}_2\text{S} = 0,598 \, \text{моль} \times 34,07668 \, \text{г/моль} \approx 20,39 \, \text{г} \]

Таким образом, получается, что при данной реакции можно получить приблизительно 20,39 г сероводорода.