Найдите процентное содержание сульфидов железа и цинка в смеси, если при воздействии избытка раствора соляной кислоты

Turandot

15

Для решения этой задачи мы можем использовать метод анализа смесей. Давайте разберём по шагам, как найти процентное содержание сульфидов железа и цинка в данной смеси.

1. Составим уравнения реакций:

Уравнение реакции между соляной кислотой и сульфидом железа:
$$FeS+2HCl\to FeC{l}_2+H_{2}S$$

Уравнение реакции между соляной кислотой и сульфидом цинка:
$$ZnS+2HCl\to ZnC{l}_2+H_{2}S$$

2. Рассчитаем количество выделившегося газа:

Из уравнения известно, что 1 моль меди выделяет 1 моль $H_{2}S$. Масса меди в растворе:
$$m_{Cu}=0.1\cdot 405=40.5г$$

Молярная масса $H_{2}S=2\times 1+32=34г/моль$

Масса выделившегося $H_{2}S$:
$$m_{H_{2}S}=\frac{40.5}{64.5}\times 34=21.375г$$

3. Рассчитаем количество сульфида железа и цинка:

Пусть масса сульфида железа $FeS=x,ZnS=y$

Тогда:
$$x+y=28.2г$$
$$\frac{x}{FeS}=\frac{y}{ZnS}$$

4. Найдем массу железа и цинка:

Масса железа в растворе:
$$m_{Fe}=\frac{x}{FeS}\times 56=x\times 56$$

Масса цинка в растворе:
$$m_{Zn}=\frac{y}{ZnS}\times 65.4=y\times 65.4$$

5. Решим систему уравнений и найдем массу сульфида железа и цинка:

$$x=17.1г,y=11.1г$$

6. Рассчитаем процентное содержание сульфидов железа и цинка в смеси:

Процентное содержание сульфида железа:
$$\mathrm{\%}FeS=\frac{17.1}{28.2}\times 100\mathrm{\%}=60.5\mathrm{\%}$$

Процентное содержание сульфида цинка:
$$\mathrm{\%}ZnS=\frac{11.1}{28.2}\times 100\mathrm{\%}=39.5\mathrm{\%}$$

Итак, процентное содержание сульфидов железа и цинка в смеси соответственно составляет 60.5% и 39.5%.