Сколько граммов сульфата алюминия приняло участие в реакции, если после добавления избытка раствора сульфида калия

Лина

34

Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать баланс химического уравнения для реакции между сульфатом алюминия (Al2(SO4)3) и сульфидом калия (K2S). Баланс уравнения выглядит следующим образом:

\[Al2(SO4)3 + 3K2S \rightarrow 2Al2S3 + 3K2SO4\]

Из уравнения видно, что одна молекула сульфата алюминия реагирует с тремя молекулами сульфида калия, образуя две молекулы сульфида алюминия и три молекулы сульфата калия.

Затем, чтобы определить, сколько граммов сульфата алюминия приняло участие в реакции, нам необходимо использовать стехиометрические соотношения между молями веществ и их молярными массами.

Сначала мы найдем количество газа в молях по известному объему газа при нормальных условиях (3,36 литров). Для этого нам понадобится использовать уравнение состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа в молях, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л·атм/моль·К), T - температура в Кельвинах.

При нормальных условиях (температура 273,15 К и давление 1 атмосфера) уравнение можно упростить до:

\[V = n \cdot 22,4\]

Подставляя в данное уравнение значение объема газа (3,36 л) и решая его относительно n, мы найдем количество газа в молях.

\[n = \frac{{V}}{{22,4}}\]

\[n = \frac{{3,36}}{{22,4}}\]
\[n \approx 0,15\]

Теперь, используя стехиометрические соотношения из балансированного химического уравнения, мы можем определить количество молей сульфата алюминия, которое приняло участие в реакции.

Исходя из уравнения, для каждых трех молекул сульфида калия требуется две молекулы сульфата алюминия. Таким образом, отношение между количеством молей сульфата алюминия и молей сульфида калия будет следующим:

\[\frac{{n(Al2(SO4)3)}}{{n(K2S)}} = \frac{{2}}{{3}}\]

Подставляя найденное значение количества молей газа вместо n(K2S) и решая уравнение относительно n(Al2(SO4)3), мы найдем количество молей сульфата алюминия.

\[\frac{{n(Al2(SO4)3)}}{{0,15}} = \frac{{2}}{{3}}\]

\[n(Al2(SO4)3) \approx 0,1\]

Наконец, чтобы найти массу сульфата алюминия, мы умножим количество молей Al2(SO4)3 на его молярную массу.

Молярная масса сульфата алюминия (Al2(SO4)3) составляет около 342,15 г/моль.

\[m(Al2(SO4)3) = n(Al2(SO4)3) \cdot M(Al2(SO4)3)\]

\[m(Al2(SO4)3) \approx 0,1 \cdot 342,15\]

\[m(Al2(SO4)3) \approx 34,22\]

Таким образом, около 34,2 грамма сульфата алюминия приняло участие в реакции. Ответ округляем до десятых и получаем около 34,2 г.