Химия
8 класс
Вопрос
Из коксового газа, не содержащего сероводорода, сероуглерод удаляют, пропуская газ через контактную массу, состоящую из гидроксида железа (III) и углекислого натрия.
Кроме контактной массы в реакции с сероуглеродом принимает участие также водород, содержащийся в коксовом газе, а в результате реакции помимо сероводорода образуются метан и этилен. В реакции с контактной массой в случае, если к смеси добавлен кислород, остатки сероводорода окисляются, образуя сульфат натрия.
Составьте уравнения реакций, происходящих в процессе очистки газа от сероуглерода, и вычислите объем паров сероуглерода в 1 м^3 газа, если после очистки 50 м^3 газа было получено 62,4 г сульфида железа (II) и 6,72 л двуокиси углерода (объем последней измерялся при нормальных условиях).
Ответ
CS2+4H2=CH4+2H2S,
2CS2+6H2=C2H4+4H2S,
2Fe(OH)3+3H2S=Fe2S3+6H2O,
Na2CO3+H2S+2O2=Na2SO4+CO2+H2O,
Fe2S3=2FeS+S.
В результате реакции образовалось х молей CO2,
x=6,72л22,4л/моль=0,3 моля CO2,
y молей Fe2S3,
y молей Fe2S3, y=62,4/208=0,3 моля Fe2S3 (или 0,6 моля FeS и 0,3 моля S).
Расчет прореагировавшего CS2:
1 моль Fe2S3 соответствует 3 молям H2S и 3/2 моля CS2, поэтому
0,3 моля Fe2S3−0,3⋅0,5=0,15 моля CS2 и
1 моль CO2 - 1 моль H2S или 0,5 моля CS2,
следовательно, 0,3 моля CO2 соответствуют 0,3⋅0,5=0,15 моля CS2. Общее количество CS2 равно 0,45+0,15=0,6 моля, что составляет 0,6⋅76=45,8 г.
Содержание CS2 в газе:
z=45,6г50м3=0,912г/м3.
Объем газа равен 0,269 л.