Дано: масса сфалерита - 50 г, содержание сульфида цинка - 85%, соляная кислота - необходимо уточнить концентрацию.
Найти: объём сероводорода, выделившегося при обработке сфалерита соляной кислотой.
Решение:
1. Напишем уравнение реакции между сульфидом цинка и соляной кислотой:
ZnS + 2HCl → ZnCl2 + H2S
2. Найдём массу сульфида цинка в 50 г сфалерита:
m(ZnS) = 0,85 * 50 г = 42,5 г
3. Найдём количество молей сульфида цинка, используя его молярную массу:
n(ZnS) = m(ZnS) / M(ZnS) = 42,5 г / 97,5 г/моль = 0,436 моль
4. Из уравнения реакции видно, что на каждый моль сульфида цинка приходится два моля соляной кислоты. Таким образом, для полного реагирования всех молей сульфида цинка требуется удвоенное количество молей соляной кислоты:
n(HCl) = 2 * n(ZnS) = 2 * 0,436 моль = 0,872 моль
5. Найдём количество молей сероводорода, выделившегося в результате реакции. Из уравнения реакции видно, что на каждый моль сульфида цинка приходится один моль сероводорода:
n(H2S) = n(ZnS) = 0,436 моль
6. Найдём объём сероводорода при н.у., используя молярный объём газа при н.у. (Vм = 22,4 л/моль):
V(H2S) = n(H2S) * Vм(H2S) = 0,436 моль * 22,4 л/моль = 9,77 л
Ответ: объём сероводорода, выделившегося при обработке 50 г сфалерита, содержащего 85% сульфида цинка, соляной кислотой, равен 9,77 л