Серу массой 3,20 г сплавили с цинком массой 13,0 г. Затем полученный твёрдый продукт полностью растворили в избытке соляной кислоты. Рассчитайте объём (н. у.) выделившихся при этом газов.
от

1 Ответ

Дано:  
Масса серы (m(S)) = 3,20 г  
Масса цинка (m(Zn)) = 13,0 г  

Найти:  
Объем (н. у.) выделившихся газов.

Решение:  
1. Определяем количество вещества серы:  
Молярная масса серы (M(S)) = 32,07 г/моль  
Количество вещества серы (n(S)) = m(S) / M(S) = 3,20 г / 32,07 г/моль ≈ 0,0997 моль

2. Определяем количество вещества цинка:  
Молярная масса цинка (M(Zn)) = 65,38 г/моль  
Количество вещества цинка (n(Zn)) = m(Zn) / M(Zn) = 13,0 г / 65,38 г/моль ≈ 0,1986 моль

3. Рассмотрим реакцию между серой и цинком:  
Zn + S -> ZnS

4. Из уравнения видно, что на 1 моль цинка реагирует 1 моль серы. Сравним количества реагентов:  
n(S) < n(Zn), следовательно, ограничивающим реагентом является сера.

5. Количество образовавшегося сульфида цинка равно количеству серы:  
n(ZnS) = n(S) = 0,0997 моль

6. Теперь мы растворяем полученный сульфид цинка в соляной кислоте:  
ZnS + 2 HCl -> ZnCl2 + H2S

7. Из уравнения видно, что на 1 моль сульфида цинка при реакции выделяется 1 моль газа H2S. Значит, количество выделившегося газа равно количеству образованного ZnS:  
n(H2S) = n(ZnS) = 0,0997 моль

8. Рассчитываем объем выделившегося газа при нормальных условиях (н. у.):  
Объем (V) = n * Vm, где Vm = 22,4 л/моль (при н. у.)  
V(H2S) = n(H2S) * Vm = 0,0997 моль * 22,4 л/моль ≈ 2,24 л

Ответ:  
Объем (н. у.) выделившихся газов составляет примерно 2,24 литра.
от