Решение: Осаждение меди сероводородом
Вычислите объём сероводорода (н.у.), который потребуется для полного осаждения ионов меди из 320 г 20%-ного раствора сульфата меди(II).
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 шаговЗаписываем уравнение реакции осаждения ионов меди сероводородом:
$$\mathrm{CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS\downarrow + H_2SO_4}$$Вычисляем массу сульфата меди(II) в растворе:
$$m(\mathrm{CuSO_4}) = m_{\text{раствора}} \cdot \omega(\mathrm{CuSO_4}) = 320\ \text{г} \cdot 0{,}20 = 64\ \text{г}$$Находим молярную массу сульфата меди(II):
$$M(\mathrm{CuSO_4}) = 64 + 32 + 4 \cdot 16 = 160\ \text{г/моль}$$Вычисляем количество вещества сульфата меди(II):
$$n(\mathrm{CuSO_4}) = \frac{m(\mathrm{CuSO_4})}{M(\mathrm{CuSO_4})} = \frac{64\ \text{г}}{160\ \text{г/моль}} = 0{,}4\ \text{моль}$$Согласно уравнению реакции вещества реагируют в соотношении 1:1, поэтому количество сероводорода равно:
$$n(\mathrm{H_2S}) = n(\mathrm{CuSO_4}) = 0{,}4\ \text{моль}$$При нормальных условиях молярный объём газа равен $22{,}4\ \text{л/моль}$. Находим объём сероводорода:
$$V(\mathrm{H_2S}) = n(\mathrm{H_2S}) \cdot V_m = 0{,}4\ \text{моль} \cdot 22{,}4\ \text{л/моль} = 8{,}96\ \text{л}$$Уравнение реакции: $\mathrm{CuSO_4 + H_2S \rightarrow CuS\downarrow + H_2SO_4}$. Объём сероводорода при н.у. равен $8{,}96\ \text{л}$.
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).
Забывают умножить массу раствора на массовую долю вещества.
Неверно определяют соотношение между количеством веществ в уравнении реакции.
Используют молярный объём газа, не соответствующий нормальным условиям.