Дано:
- масса сульфида натрия (Na2S) = 8,64 г
- масса раствора фосфорной кислоты = 180 г
- массовая доля фосфорной кислоты (H3PO4) = 10,5 %
Найти:
Массу образовавшегося осадка при взаимодействии газа с раствором сульфата меди (CuSO4).
Решение:
1. Находим количество моль сульфида натрия:
Молярная масса Na2S = 2 * 23 + 32 = 78 г/моль.
Количество вещества Na2S (n1) = масса / молярная масса = 8,64 г / 78 г/моль ≈ 0,110 моль.
2. Определяем концентрацию фосфорной кислоты в растворе:
Масса H3PO4 = 180 г * 10,5 % = 18,9 г.
Молярная масса H3PO4 = 3*1 + 31 + 4*16 = 98 г/моль.
Количество вещества H3PO4 (n2) = 18,9 г / 98 г/моль ≈ 0,193 моль.
3. Реакция между сульфидом натрия и фосфорной кислотой:
2 Na2S + 2 H3PO4 → 2 Na3PO4 + H2S ↑.
Из уравнения видно, что на 2 моль Na2S необходимо 2 моль H3PO4 для реакции, т.е. соотношение 1:1.
На основе расчетов:
0,110 моль Na2S соответствует 0,110 моль H2S, так как 1 моль Na2S дает 1 моль H2S.
4. Теперь определим, сколько H2S образуется и как он реагирует с CuSO4:
H2S + CuSO4 → CuS ↓ + H2SO4.
1 моль H2S реагирует с 1 моль CuSO4 и образует 1 моль осадка CuS.
Таким образом, количество образовавшегося осадка CuS равно количеству H2S:
n(CuS) = n(H2S) = 0,110 моль.
5. Находим массу осадка CuS:
Молярная масса CuS = 63,5 + 32 = 95,5 г/моль.
Масса CuS = n(CuS) * M(CuS) = 0,110 моль * 95,5 г/моль ≈ 10,51 г.
Ответ:
Масса образовавшегося осадка составляет примерно 10,51 г.