дано:
- плотность газовой смеси при н. у. (P) = 1,7248 г/дм³ = 1,7248 кг/m³
- масса карбоната (m(K2CO3)) = m(S) + 0,2 * m(S), где m(S) – масса сульфида.
- формула CO2, образуемого при реакции:
K2CO3 + 2HCl → 2KCl + H2O + CO2↑
M(K2CO3) = 138 г/моль
- формула H2S, образуемого при реакции:
CaS + 2HCl → CaCl2 + H2S↑
M(CaS) = 72 г/моль
найти:
металл из состава карбоната и сульфида.
решение:
1. Определим состав газов. При взаимодействии карбоната и сульфида щелочноземельного металла с соляной кислотой образуются газы CO2 и H2S.
2. Запишем массу карбоната и сульфида:
m(K2CO3) = 1,2 * m(S)
m(S) = m(S)
3. Подставляем в уравнение:
m(K2CO3) = 1,2 * m(S) = 1,2 * m(S)
4. Теперь найдем молекулярную массу газовой смеси, используя её плотность:
P = (n * R * T) / V
n = P * V / (R * T)
5. В стандартных условиях (н.у.) P = 101,325 кПа, R = 8,314 Дж/(моль·К), T = 273,15 К. Подставляем значения:
n = (1,7248 * 10^-3) * V / (8,314 * 273,15)
6. Молекулярная масса газовой смеси:
M(gas) = (P * M) / (R * T) = (1,7248 * 10^-3) * 1000 / (8,314 * 273,15)
7. Найдем количество моль газов CO2 и H2S.
n(CO2) + n(H2S) = n(total)
Учитывая, что:
M(CO2) = 44 г/моль
M(H2S) = 34 г/моль
8. Используя соотношения,
m(K2CO3) + m(S) = n(CO2)*M(CO2) + n(H2S)*M(H2S)
9. Решаем систему уравнений для нахождения массы сульфида.
10. Найдем металл, исходя из массовых соотношений и соответствующих значений.
ответ:
Металл - кальций (Ca).