Вопрос школьника
При растворении сульфида железа (II) в избытке соляной кислоты выделилось 11,2 л(н.у.) газа. Масса сульфида железа (II) равна _______г.
Ответ от учителя
Дано: объем выделившегося газа — 11,2 л(н.у.)
Необходимо найти: массу сульфида железа (II)
Для решения задачи необходимо использовать закон простой и молекулярной пропорций. Согласно этому закону, объемы газов, участвующих в химической реакции, пропорциональны их молярным количествам.
Сначала найдем количество газа, выделившегося при реакции. Для этого необходимо знать, что при реакции сульфида железа (II) с соляной кислотой образуется сернистый газ (SO2):
FeS + 2HCl → FeCl2 + H2S↑
Согласно уравнению реакции, на каждый моль FeS выделяется 1 моль H2S. Таким образом, количество молей H2S, выделившегося при реакции, равно количеству молей FeS.
Объем выделившегося газа можно перевести в условные молярные единицы (например, в литры при нормальных условиях — л(н.у.)). Для этого необходимо учитывать, что при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л(н.у.). Таким образом, количество молей H2S можно найти по формуле:
n(H2S) = V(H2S) / V(1 моль газа) = 11,2 / 22,4 = 0,5 моль
Так как на каждый моль FeS выделяется 1 моль H2S, то количество молей FeS равно 0,5 моль.
Далее необходимо найти массу FeS. Для этого необходимо знать молярную массу FeS. Согласно периодической системе элементов, молярная масса железа равна 55,85 г/моль, а серы — 32,06 г/моль. Таким образом, молярная масса FeS равна:
M(FeS) = M(Fe) + M(S) = 55,85 + 32,06 = 87,91 г/моль
Масса FeS, соответствующая 0,5 молям, равна:
m(FeS) = n(FeS) × M(FeS) = 0,5 × 87,91 = 43,96 г
Ответ: масса сульфида железа (II) равна 43,96 г.
