Химия
8 класс
Вопрос
Определите количество смеси железа с его сульфидом, при обработке которого разбавленной кислотой получен газ объемом $3,984 дм^{3}$ (н.у.) с плотностью по гелию равной 2,6. Какая соль и какой массы образуется, если полученную газовую смесь пропустить через раствор гидроксида натрия массой 50 г с массовой долей 4 %?
Ответ
1) $Fe + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2} \uparrow$
2) $FeS + 2HCl = FeCl_{2} + H_{2}S \uparrow$
3) $NaOH + H_{2}S = NaHS + H_{2}O$
4) $2NaOH + H_{2}S = Na_{2}S + 2H_{2}O$
$M(H_{2}S) = 34 г/моль; M(NaOH) = 40 г/моль; M(NaHS) = 56 г/моль$.
Молярная масса смеси газов равна $2,6 \cdot 4 =10,4 г/моль$. Из условия задачи следует, что масса газа составит $\frac{3,984 \cdot 10,4}{22,4} = 1,85 г$.
Пусть объем $H_{2}S$ составит $x$ $дм^{3}$, тогда объем водорода составит $(NULL,984 - x) дм^{3}$. Из равенства $\frac{34x}{22,4} + (NULL, 984 - x) \frac{2}{22,4} = 1,85$ находим $x = 1,04 дм^{3}$ $H_{2}S$ или $\frac{1,04}{22,4} = 0,0464$ моль. Тогда объем водорода равен 3,984 - 1,040 = 2,944 $дм^{3}$ или $\frac{2,944}{22,4} = 0,13$ моль.
Из уравнений реакций (NULL,2) следует, что количество железа равно количеству водорода, т.е. 0,13 моль, а количество $FeS$ равно количеству $H_{2}S$, т.е. 0,0464 моль. Масса гидроксида натрия в растворе составит $0,04 \cdot 50 = 2,0 г$ или $\frac{2,0}{40} = 0,05$ моль. Следовательно, при пропускании $H_{2}S$ в раствор гидрооксида натрия протекает реакция (3) и образуется 0,464 моль $NaHS$ или $0,0464 \cdot 56 = 2,8 г$.