Вопрос школьника
Сероводород, выделившийся при взаимодействии избытка концентрированной серной кислоты с 1,44 г магния, пропустили через 160 г 1,5%-ного раствора брома. Определите массу выпавшего при этом осадка и массовую долю кислоты в образовавшемся растворе
Ответ от учителя
Рассмотрим реакцию между серной кислотой и магнием:
H2SO4 + Mg → MgSO4 + H2↑
Из уравнения видно, что при реакции образуется водород. Сероводород, выделившийся при реакции, можно записать следующим образом:
H2↑ + S → H2S↑
Таким образом, мы получили сероводород. Далее, этот газ проходит через раствор брома:
H2S↑ + Br2 → 2HBr + S↓
Из уравнения видно, что при реакции образуется сера в виде осадка, а бром реагирует с сероводородом, образуя бромид водорода. Теперь можно перейти к расчетам.
1. Рассчитаем количество выделившегося водорода:
m(H2) = n(H2) * M(H2) = 0.072 г
где n(H2) — количество вещества водорода, M(H2) — молярная масса водорода.
2. Рассчитаем количество сероводорода:
n(H2S) = n(H2) / 2 = 0.036 моль
3. Рассчитаем количество брома, которое реагировало с сероводородом:
n(Br2) = c(Br2) * V(Br2) = 0.012 моль
где c(Br2) — концентрация раствора брома, V(Br2) — объем раствора брома.
4. Рассчитаем количество серы, которое выпало в осадок:
n(S) = n(H2S) = 0.036 моль
m(S) = n(S) * M(S) = 2.88 г
где M(S) — молярная масса серы.
5. Рассчитаем массовую долю кислоты в образовавшемся растворе:
m(H2SO4) = m(Mg) / 1.44 = 1 г
m(H2O) = m(H2SO4) * (1 / 2.5) = 0.4 г
m(раствора) = m(H2SO4) + m(H2O) = 1.4 г
m(H2SO4) / m(раствора) * 100% = 71.4%
где 2.5 — массовая доля серной кислоты в концентрированном растворе.
Таким образом, масса выпавшего осадка составляет 2.88 г, а массовая доля кислоты в образовавшемся растворе равна 71.4%.