Дано:
масса сульфида калия (K2S) = 12,3 г
масса раствора HCl = 80 г
массовая доля HCl = 12,0 %
Найти:
массу осадка сульфида меди(II) (CuS), образующегося при реакции.
Решение:
1. Находим массу HCl в растворе:
масса HCl = масса раствора * массовая доля HCl
масса HCl = 80 г * 0,12 = 9,6 г
2. Записываем уравнение реакции между сульфидом калия и хлороводородом:
K2S + 2 HCl → 2 KCl + H2S
3. Находим количество моль K2S:
молярная масса K2S = 39,10 (K) * 2 + 32,07 (S) = 110,27 г/моль
количество моль K2S = масса K2S / молярная масса K2S
количество моль K2S = 12,3 г / 110,27 г/моль ≈ 0,111 моль
4. Находим количество моль HCl:
молярная масса HCl = 1,01 (H) + 35,45 (Cl) = 36,46 г/моль
количество моль HCl = масса HCl / молярная масса HCl
количество моль HCl = 9,6 г / 36,46 г/моль ≈ 0,263 моль
5. По уравнению реакции видно, что 1 моль K2S реагирует с 2 моль HCl. Проверяем, какой реагент лимитирующий:
Для 0,111 моль K2S нужно 0,222 моль HCl. У нас есть 0,263 моль HCl, значит K2S лимитирующий реагент.
6. Выделившийся сероводород H2S будет равен количеству моль K2S:
количество моль H2S = количество моль K2S = 0,111 моль
7. Записываем уравнение реакции между H2S и сульфатом меди (II):
H2S + CuSO4 → CuS (осадок) + H2SO4
8. По уравнению реакции видно, что 1 моль H2S дает 1 моль CuS. Следовательно, количество моль CuS = количество моль H2S = 0,111 моль.
9. Находим массу осадка CuS:
молярная масса CuS = 63,55 (Cu) + 32,07 (S) = 95,62 г/моль
масса CuS = количество моль CuS * молярная масса CuS
масса CuS = 0,111 моль * 95,62 г/моль ≈ 10,61 г
Ответ:
Масса образовавшегося осадка составляет примерно 10,61 грамма.