#Через 100 г 40%-ного раствора сульфата меди (II) пропустили 10 л (н.у.) сероводорода. Определите массу полученного осадка и массовую долю серной кислоты в полученном растворе.
В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задания, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых величин).
Решение:
Запишем уравнения реакций.
CuSO4+H2S=CuS(осадок)+H2SO4
Рассчитаем исходное количество сероводорода.
n(H2S)=Vн.у.( H2S)/ Vm=10 л/22,4 л/моль=0,45 моль
Определим исходное количество сульфата меди.
m(CuSO4)= m(CuSO4)р-ра*ῳ(CuSO4)/100%=100 г*40%/100%=40 г
М(CuSO4)=160 г/моль
n(CuSO4)= m(CuSO4)/ М(CuSO4)=40 г/160 г/моль=0,25 моль
По уравнению: n(CuSO4)/1= n(H2S)/1
По условию: 0,25 моль/1 меньше, чем 0,45 моль/1, получается, что сероводород взят в избытке.
По уравнению: n(CuSO4)/1= n(CuS)/1=0,25 моль
n(CuSO4)/1= n(H2SO4)/1=0,25 моль
Найдем массу осадка (сульфида меди) и серной кислоты.
М(CuS)=96 г/моль
m(CuS)= n(CuS)* М(CuS)=0,25 моль*96 г/моль=24 г
М(H2SO4)=98 г/моль
m(H2SO4)= n(H2SO4)* М(H2SO4)=0,25 моль*98 г/моль=24,5 г
Масса раствора складывается из массы раствора сульфата, массы сероводорода за вычетом массы осадка.
m(р-ра)= m(CuSO4)р-ра+ m(H2S)- m(CuS),
М(H2S)=34 г/моль, m(H2S)= n(H2S)* М(H2S)=0,45 моль*34 г/моль=15,3 г
m(р-ра)=100 г+15,3 г-24 г=91,3 г
ῳ(H2SO4)= m(H2SO4)/ m(р-ра)*100%=24,5/91,3*100%=26,83%
Ответ: 91,3 г, 26,83%