6. Какой объём сероводорода (н. у.) можно получить при взаимодействии 58,5 г сульфида железа(II), содержащего 10% примесей, с избытком соляной кислоты?
Для решения задачи необходимо сначала определить количество чистого сульфида железа(II) в 58,5 г образца, содержащего 10% примесей.
Вычислим массу чистого сульфида железа(II): \[ m_{\text{чистого}} = 58,5 \, \text{г} - (10\% \text{ от } 58,5 \, \text{г}) = 58,5 \, \text{г} - 5,85 \, \text{г} = 52,65 \, \text{г} \]
Определим молекулярную массу сульфида железа(II) (FeS):
- Масса Fe = 55,85 г/моль
- Масса S = 32,07 г/моль \[ M_{\text{FeS}} = 55,85 + 32,07 = 87,92 \, \text{г/моль} \]
Найдём количество молей сульфида железа(II) в 52,65 г: \[ n_{\text{FeS}} = \frac{m_{\text{чистого}}}{M_{\text{FeS}}} = \frac{52,65 \, \text{г}}{87,92 \, \text{г/моль}} \approx 0,598 \, \text{моль} \]
Уравнение реакции между сульфидом железа(II) и соляной кислотой: \[ \text{FeS} + 2 \, \text{HCl} \rightarrow \text{FeCl}_2 + \text{H}_2\text{S} \] Из уравнения видно, что 1 моль FeS даёт 1 моль H₂S. Это значит, что количество H₂S будет равно количеству FeS.
Таким образом, количество сероводорода: \[ n_{\text{H}_2\text{S}} = n_{\text{FeS}} \approx 0,598 \, \text{моль} \]
Теперь найдём объём сероводорода (при нормальных условиях, 1 моль газа занимает 22,4 л): \[ V_{\text{H}_2\text{S}} = n_{\text{H}_2\text{S}} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 0,598 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 13,39 \, \text{л} \]
Итак, объём сероводорода, который можно получить из 58,5 г сульфида железа(II) с примесями, составляет примерно 13,39 литров.
