Какой объем 14,7% раствора серной кислоты (с плотностью 1,105 г/мл) необходимо добавить к сульфиду железа(2

Щелкунчик

19

Чтобы решить эту задачу, нам необходимо выяснить, какой объем 14,7% раствора серной кислоты необходимо добавить к сульфиду железа(2) для получения 8,4 л сероводорода. Давайте разберемся пошагово:

Шаг 1: Узнайте массу серной кислоты в 100 мл раствора
Для этого нам нужно умножить объем (100 мл) на концентрацию раствора (14,7%):
Масса серной кислоты = объем × концентрация = 100 мл × 0,147 = 14,7 г

Шаг 2: Узнайте массу серной кислоты в 1 л раствора
Масса серной кислоты в 1 л раствора будет равна массе в 100 мл, умноженной на 10 (так как 1 л = 1000 мл):
Масса серной кислоты = масса серной кислоты в 100 мл × 10 = 14,7 г × 10 = 147 г

Шаг 3: Узнайте количество вещества серной кислоты в 1 л раствора
Чтобы найти количество вещества, мы должны разделить массу серной кислоты на ее молярную массу. Молярная масса серной кислоты (H2SO4) составляет 98 г/моль:
Количество вещества серной кислоты = масса серной кислоты / молярная масса = 147 г / 98 г/моль = 1,5 моль

Шаг 4: Выберите реакцию, чтобы узнать, какая часть серной кислоты реагирует с сульфидом железа(2)
Уравнение реакции выглядит следующим образом:
H2SO4 + FeS -> FeSO4 + H2S

Это означает, что каждая моль серной кислоты (H2SO4) реагирует с одной молью сульфида железа(2) (FeS) и образует одну моль сероводорода (H2S).

Шаг 5: Узнайте, сколько молей сероводорода (H2S) необходимо получить 8,4 л
У нас уже есть объем, поэтому нам нужно узнать количество вещества в литрах. Для этого выполним следующие вычисления:
Количество вещества сероводорода = объем / молярный объем = 8,4 л / 22,4 л/моль (молярный объем ГАЗА) = 0,375 моль

Шаг 6: Найдите количество молей серной кислоты, необходимое для получения данного количества сероводорода
Так как каждая моль серной кислоты образует одну моль сероводорода, количество молей серной кислоты будет равно количеству молей сероводорода:
Количество молей серной кислоты = 0,375 моль

Шаг 7: Найдите массу серной кислоты, необходимую для получения данного количества сероводорода
Масса серной кислоты = количество молей × молярная масса = 0,375 моль × 98 г/моль (молярная масса серной кислоты) = 36,75 г

Шаг 8: Узнайте объем 14,7% раствора серной кислоты, содержащий такое количество массы
Объем раствора можно найти, разделив массу на плотность раствора:
Объем = масса / плотность = 36,75 г / 1,105 г/мл = 33,22 мл

Таким образом, для получения 8,4 л сероводорода при нормальных условиях необходимо добавить 33,22 мл 14,7% раствора серной кислоты к сульфиду железа(2).