Дано:
- Масса сульфида железа (II) (FeS) = 26,4 г
- Масса 20%-ного раствора соляной кислоты (HCl) = 73 г
- Масса 25%-ного раствора нитрата свинца (II) (Pb(NO3)2) = 198,6 г
Найти:
- Массу образовавшегося осадка
Решение:
1. Определим массу соляной кислоты в растворе:
Масса раствора HCl = 73 г
Масса HCl в растворе = 20% от 73 г = 0,20 × 73 г = 14,6 г
Молекулярная масса HCl = 36,5 г/моль
Количество моль HCl = масса / молекулярная масса = 14,6 г / 36,5 г/моль ≈ 0,400 моль
2. Определим массу нитрата свинца (II) в растворе:
Масса раствора Pb(NO3)2 = 198,6 г
Масса Pb(NO3)2 в растворе = 25% от 198,6 г = 0,25 × 198,6 г = 49,65 г
Молекулярная масса Pb(NO3)2 = 207 + 2 × (14 + 3 × 16) = 207 + 2 × 62 = 331 г/моль
Количество моль Pb(NO3)2 = масса / молекулярная масса = 49,65 г / 331 г/моль ≈ 0,150 моль
3. Реакция сульфида железа (II) с соляной кислотой:
FeS + 2 HCl → FeCl2 + H2S
Для 1 моль FeS требуется 2 моль HCl. Расчитаем количество моль FeS:
Молекулярная масса FeS = 55,8 + 32 = 87,8 г/моль
Количество моль FeS = масса / молекулярная масса = 26,4 г / 87,8 г/моль ≈ 0,300 моль
Для реакции с 0,300 моль FeS требуется 0,600 моль HCl. У нас есть 0,400 моль HCl, значит, HCl является лимитирующим реагентом.
4. Реакция H2S с нитратом свинца (II):
H2S + Pb(NO3)2 → PbS + 2 HNO3
Для 1 моль H2S требуется 1 моль Pb(NO3)2. У нас есть 0,400 моль HCl, из которых образуется 0,400 моль H2S.
Таким образом, для полного осаждения потребуется 0,400 моль Pb(NO3)2, но у нас только 0,150 моль Pb(NO3)2, значит, Pb(NO3)2 является лимитирующим реагентом.
5. Масса образующегося осадка PbS:
Количество моль PbS = количество моль Pb(NO3)2 = 0,150 моль
Молекулярная масса PbS = 207 + 32 = 239 г/моль
Масса PbS = количество моль × молекулярная масса = 0,150 моль × 239 г/моль ≈ 35,85 г
Ответ:
Масса образовавшегося осадка составляет 35,85 г.