Решение: Объём сероводорода
К раствору соляной кислоты массой 116,8 г и массовой долей $\mathrm{HCl}$ 10% добавили избыток сульфида железа(II). Вычислите объём (н.у.) выделившегося газа.
В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин).
Решение по шагам
5 шаговЗаписываем уравнение реакции взаимодействия сульфида железа(II) с соляной кислотой:
$$\mathrm{FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S\uparrow}$$Находим массу соляной кислоты в растворе:
$$m(\mathrm{HCl}) = m_{\text{р-ра}} \cdot \omega(\mathrm{HCl}) = 116{,}8\ \mathrm{г} \cdot 0{,}10 = 11{,}68\ \mathrm{г}$$Вычисляем количество вещества соляной кислоты. Молярная масса $\mathrm{HCl}$ равна $36{,}5\ \mathrm{г/моль}$:
$$n(\mathrm{HCl}) = \dfrac{m(\mathrm{HCl})}{M(\mathrm{HCl})} = \dfrac{11{,}68\ \mathrm{г}}{36{,}5\ \mathrm{г/моль}} = 0{,}32\ \mathrm{моль}$$По уравнению реакции из 2 моль $\mathrm{HCl}$ образуется 1 моль $\mathrm{H_2S}$:
$$n(\mathrm{H_2S}) = \dfrac{n(\mathrm{HCl})}{2} = \dfrac{0{,}32\ \mathrm{моль}}{2} = 0{,}16\ \mathrm{моль}$$При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\ \mathrm{л/моль}$. Находим объём сероводорода:
$$V(\mathrm{H_2S}) = n(\mathrm{H_2S}) \cdot V_m = 0{,}16\ \mathrm{моль} \cdot 22{,}4\ \mathrm{л/моль} = 3{,}584\ \mathrm{л}$$Объём выделившегося газа $\mathrm{H_2S}$ равен $3{,}584\ \mathrm{л}$ (примерно $3{,}58\ \mathrm{л}$).
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Не учитывают массовую долю соляной кислоты и принимают массу раствора за массу $\mathrm{HCl}$.
Неверно используют соотношение веществ: из 2 моль $\mathrm{HCl}$ образуется 1 моль $\mathrm{H_2S}$.
Используют молярный объём газа, отличный от $22{,}4\ \mathrm{л/моль}$ при нормальных условиях.
Не указывают единицы измерения физических величин.