Добрый день! Отлично, я готов помочь вам разобраться с этим вопросом.
Итак, у нас есть информация о том, что 11,2 л (н. у.) сероводорода (H2S) было пропущено через избыток раствора гидроксида натрия (NaOH), и в результате получился раствор сульфида натрия (Na2S) массой 312 г.
Для решения этой задачи нам понадобится уравнение реакции между сероводородом и гидроксидом натрия:
H2S + 2NaOH -> Na2S + 2H2O
Из этого уравнения видно, что 1 молекула сероводорода H2S реагирует с 2 молекулами гидроксида натрия NaOH и образует 1 молекулу сульфида натрия Na2S и 2 молекулы воды H2O.
Для начала, нам нужно вычислить количество вещества сероводорода и гидроксида натрия, используя закон сохранения вещества. Для этого мы воспользуемся формулой молярного объема газа:
V = n * Vm,
где V - объем газа, n - количество вещества газа, Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).
Для сероводорода:
n(H2S) = V(H2S) / Vm(H2S) = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль.
Для решения данной задачи, мы должны использовать стехиометрические соотношения и массовые доли компонентов.
1. Вначале, определим молярные массы цинка (Zn), цинкового купороса (ZnSO4·7H2O) и гидроксида натрия (NaOH).
Молярная масса Zn = 65.38 г/моль
Молярная масса ZnSO4·7H2O = (65.38 г/моль + 32.06 г/моль + (16.00 г/моль x 4) + (1.01 г/моль x 7)) = 287.56 г/моль
Молярная масса NaOH = 22.99 г/моль + 16.00 г/моль + 1.01 г/моль = 39.99 г/моль
2. Рассчитаем количество вещества каждого компонента в реакционной смеси.
Масса цинка (Zn) = масса раствора - масса раствора после реакции = 172.04 г - 160 г = 12.04 г
Количество вещества цинка (Zn) = масса цинка / молярная масса цинка = 12.04 г / 65.38 г/моль = 0.184 моль
Количество вещества цинкового купороса (ZnSO4·7H2O) = количество вещества цинка = 0.184 моль
3. Найдем объем выделившегося газа (н.у.) (V) и количество вещества газа (н.у.) (n) при стандартных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм).
Объем газа (н.у.) (V) = 2.24 л
Количество вещества газа (н.у.) (n) = V / молярный объем газа (н.у.) (Vm) = 2.24 л / 22.7 л/моль = 0.099 моль
4. Так как газ является гидрогенидом, генерируемым при re явлении цинка и гидроксида натрия, мы можем сделать вывод, что цинк и гидроксид натрия входят в реакцию в соотношении 1:1.
Следовательно, количество вещества гидроксида натрия (NaOH) = количество вещества цинка (Zn) = 0.099 моль
5. Рассчитаем массовые доли солей в полученном растворе.
Массовая доля цинка (Zn) = (масса цинка / масса раствора) x 100% = (12.04 г / 172.04 г) x 100% = 7.0%
Массовая доля цинкового купороса (ZnSO4·7H2O) = (масса цинкового купороса / масса раствора) x 100% = (160 г - 12.04 г) / 172.04 г x 100% = 87.0%
Таким образом, массовая доля цинка в полученном растворе составляет 7.0%, а массовая доля цинкового купороса составляет 87.0%.
Итак, у нас есть информация о том, что 11,2 л (н. у.) сероводорода (H2S) было пропущено через избыток раствора гидроксида натрия (NaOH), и в результате получился раствор сульфида натрия (Na2S) массой 312 г.
Для решения этой задачи нам понадобится уравнение реакции между сероводородом и гидроксидом натрия:
H2S + 2NaOH -> Na2S + 2H2O
Из этого уравнения видно, что 1 молекула сероводорода H2S реагирует с 2 молекулами гидроксида натрия NaOH и образует 1 молекулу сульфида натрия Na2S и 2 молекулы воды H2O.
Для начала, нам нужно вычислить количество вещества сероводорода и гидроксида натрия, используя закон сохранения вещества. Для этого мы воспользуемся формулой молярного объема газа:
V = n * Vm,
где V - объем газа, n - количество вещества газа, Vm - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).
Для сероводорода:
n(H2S) = V(H2S) / Vm(H2S) = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль.
Для гидроксида натрия:
n(NaOH) = 2 * n(H2S) = 2 * 0,5 моль = 1 моль.
Теперь мы знаем количество вещества сероводорода и гидроксида натрия, которые принимают участие в реакции.
Следующий шаг - вычислить массу сульфида натрия, используя соотношение между молярными массами веществ:
M(Na2S) = 2 * M(Na) + M(S) = 2 * 23 г/моль + 32 г/моль = 78 г/моль,
где M - молярная масса.
m(Na2S) = n(Na2S) * M(Na2S) = 0,5 моль * 78 г/моль = 39 г.
Таким образом, мы получили 312 г раствора сульфида натрия.
Наконец, мы можем вычислить массовую долю соли в полученном растворе, используя следующую формулу:
массовая доля = (масса соли / масса раствора) * 100%.
массовая доля = (39 г / 312 г) * 100% = 12,5%.
Таким образом, массовая доля сульфида натрия в полученном растворе составляет 12,5%.