Дано: V(газа)=4,48 л n(газа) = 0,1 моль Найти: ω(S)-? ω(Fe)-? При прокаливании серы с железом образуется сульфид железа, при растворении в соляной кислоте сульфида железа выделяется сероводород, а если в избытке было железо, то и водород. При сгорании водорода образуется вода, а при сгорании сероводорода образуется сернистый газ. Задачу начнем решать с последнего, найдем массу сероводорода по уравнению реакции: х г 0,1 моль 2H2S+3O2 = 2H2O+2SO2 68 г 2 моль х=68*0,1/2=3,4 г Находим массу сульфида железа: х г 3,4 г FeS+2HCl = FeCl2+H2S 120 г 34 г х=120*3,4/34=12 г Находим объем сероводорода: V(H2S)=m(H2S)/M(H2S)*Vm = 3,4 г/34 г/моль*22,4 л/моль = 2,24 л Находим объем водорода: V(H2) = V(газа)-V(H2S) = 4.48 л-2,24 л = 2,24 л Находим массу железа, которая была взята в излишке: х г 2,24 л Fe + 2HCl = FeCl2 + H2 56 г 22,4 л х=56*2,24/22,4= 5,6 г Находим массы железа и серы в сульфиде железа массой 12 г m(Fe) = m(FeS)/M(FeS)*M(Fe) m(Fe) = 12 г/120 г/моль*56 г/моль = 5,6 г m(S) = m(FeS)/M(FeS)*M(S) m(S) = 12 г/120 г/моль*32=3,2 г Общая масса железа составит: m'(Fe) = 5.6 г+5,6 г = 11,2 г Находим массу исходной смеси: m(смеси) = m'(Fe)+m(S) = 3.2 г + 11,2 г = 14,4 г Находим массовые доли серы и железа в исходной смеси: ω(S) = m(S)/m(смеси) = 3,2 г/14,4 г = 0,2222 или 22,22% ω(Fe) = m(Fe)/m(смеси) = 11,2 г/14,4 г = 0,7778 или 77,78% ответ: В исходной смеси массовые доли серы и железа соответственно составляли 22,22% и 77,78%
Для того, чтобы решить данную задачу, необходимо порассуждать логически. Как видно из уравнения, из одного количества вещества А образуется два количества вещества С. Дм³ в принципе можно отбросить, так как объем сосуда постоянен. Но лучше обозначить его за единицу, так проще и доступнее, и на решение задачи не повлияет. Тогда получим, что в сосуде вещества А 3 моль/дм³×1дм³то есть 3 моль. Чтобы концентрации сравнялись, необходимо чтобы израсходовался один моль вещества А, тогда образуется два моля вещества С, и их концентрация сравняется, по два моля каждого. Ну а теперь, зная сколько должно образоваться С, просто разделите его количество на скорость его образования, то есть 2/0,04. И получите 50 секунд
V(газа)=4,48 л
n(газа) = 0,1 моль
Найти:
ω(S)-?
ω(Fe)-?
При прокаливании серы с железом образуется сульфид железа, при растворении в соляной кислоте сульфида железа выделяется сероводород, а если в избытке было железо, то и водород. При сгорании водорода образуется вода, а при сгорании сероводорода образуется сернистый газ. Задачу начнем решать с последнего, найдем массу сероводорода по уравнению реакции:
х г 0,1 моль
2H2S+3O2 = 2H2O+2SO2
68 г 2 моль
х=68*0,1/2=3,4 г
Находим массу сульфида железа:
х г 3,4 г
FeS+2HCl = FeCl2+H2S
120 г 34 г
х=120*3,4/34=12 г
Находим объем сероводорода:
V(H2S)=m(H2S)/M(H2S)*Vm = 3,4 г/34 г/моль*22,4 л/моль = 2,24 л
Находим объем водорода:
V(H2) = V(газа)-V(H2S) = 4.48 л-2,24 л = 2,24 л
Находим массу железа, которая была взята в излишке:
х г 2,24 л
Fe + 2HCl = FeCl2 + H2
56 г 22,4 л
х=56*2,24/22,4= 5,6 г
Находим массы железа и серы в сульфиде железа массой 12 г
m(Fe) = m(FeS)/M(FeS)*M(Fe)
m(Fe) = 12 г/120 г/моль*56 г/моль = 5,6 г
m(S) = m(FeS)/M(FeS)*M(S)
m(S) = 12 г/120 г/моль*32=3,2 г
Общая масса железа составит:
m'(Fe) = 5.6 г+5,6 г = 11,2 г
Находим массу исходной смеси:
m(смеси) = m'(Fe)+m(S) = 3.2 г + 11,2 г = 14,4 г
Находим массовые доли серы и железа в исходной смеси:
ω(S) = m(S)/m(смеси) = 3,2 г/14,4 г = 0,2222 или 22,22%
ω(Fe) = m(Fe)/m(смеси) = 11,2 г/14,4 г = 0,7778 или 77,78%
ответ: В исходной смеси массовые доли серы и железа соответственно составляли 22,22% и 77,78%