Решение: Расчёт объёма сероводорода
Через 32 г раствора с массовой долей сульфата меди(II) 5% пропустили избыток газообразного сероводорода до полного выпадения чёрного осадка. Вычислите объём (н.у.) затраченного на реакцию 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
6 шаговПри пропускании сероводорода через раствор сульфата меди(II) образуется чёрный осадок сульфида меди(II):
$$\mathrm{CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS\downarrow + H_2SO_4}$$Найдём массу сульфата меди(II) в растворе:
$$m(\mathrm{CuSO_4}) = 32\ \text{г} \cdot 0{,}05 = 1{,}6\ \text{г}$$Молярная масса сульфата меди(II) равна:
$$M(\mathrm{CuSO_4}) = 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 160\ \text{г/моль}$$Вычислим количество вещества сульфата меди(II):
$$n(\mathrm{CuSO_4}) = \frac{1{,}6\ \text{г}}{160\ \text{г/моль}} = 0{,}01\ \text{моль}$$По уравнению реакции вещества реагируют в соотношении $1:1$, поэтому:
$$n(\mathrm{H_2S}) = n(\mathrm{CuSO_4}) = 0{,}01\ \text{моль}$$При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\ \text{л/моль}$. Найдём объём сероводорода:
$$V(\mathrm{H_2S}) = n(\mathrm{H_2S}) \cdot V_m = 0{,}01\ \text{моль} \cdot 22{,}4\ \text{л/моль} = 0{,}224\ \text{л}$$Уравнение реакции: $\mathrm{CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS\downarrow + H_2SO_4}$. Объём затраченного сероводорода при н.у. равен $0{,}224\ \text{л}$, или $224\ \text{мл}$.
Этот ответ получен в разборе, но не сверен с официальным ключом из банка — проверьте выкладки, прежде чем заучивать результат.
Где здесь ошибаются
Используют массу всего раствора вместо массы растворённого сульфата меди(II).
Неверно определяют коэффициенты в уравнении реакции.
Забывают учесть, что при н.у. молярный объём газа равен $22{,}4\ \text{л/моль}$.
Указывают объём сероводорода без единиц измерения.