8. В лаборатории сероводород чаще всего получают действием серной кислоты на сульфид железа (2). Вычислите объем сероводорода (шу.), полученный из 40 г технического сульфида…

Для решения этой задачи сначала необходимо определить количество действующего вещества (сульфида железа) и серной кислоты, затем воспользоваться уравнением реакции для вычисления объема полученного сероводорода.

1. Расчет массы действующего вещества: Масса сульфида железа (FeS) в 40 г технического сульфида: \[ m_{FeS} = 40 \, \text{г} \times 0.85 = 34 \, \text{г} \]

2. Расчет молей сульфида железа (FeS): Молярная масса FeS (Fe - 55.85 г/моль, S - 32.06 г/моль): \[ M_{FeS} = 55.85 + 32.06 = 87.91 \, \text{г/моль} \] Количество моль сульфида железа: \[ n_{FeS} = \frac{m_{FeS}}{M_{FeS}} = \frac{34 \, \text{г}}{87.91 \, \text{г/моль}} \approx 0.386 \, \text{моль} \]

3. Расчет молей серной кислоты (H2SO4): Молярная масса H2SO4 (H - 1.01 г/моль, S - 32.07 г/моль, O - 16.00 г/моль): \[ M_{H2SO4} = 2 \times 1.01 + 32.07 + 4 \times 16.00 = 98.09 \, \text{г/моль} \] Количество моль серной кислоты: \[ n_{H2SO4} = \frac{6.9 \, \text{г}}{98.09 \, \text{г/моль}} \approx 0.0703 \, \text{моль} \]

4. Уравнение реакции: Реакция между сульфидом железа и серной кислотой: \[ FeS + H2SO4 \rightarrow H2S + FeSO4 \] Из уравнения видно, что на 1 моль FeS требуется 1 моль H2SO4. Следовательно, определим, какой реагент является лимитирующим.

5. Сравнение моль: У нас:

   • 0.386 моль FeS
   • 0.0703 моль H2SO4

   Поскольку H2SO4 в меньшем количестве, она является лимитирующим реагентом.

6. Расчет моль сероводорода (H2S): Так как на каждый моль H2SO4 получается 1 моль H2S: \[ n_{H2S} = n_{H2SO4} = 0.0703 \, \text{моль} \]

7. Вывод объема сероводорода (при НТП): При нормальных условиях (НТП) 1 моль газа занимает 22.4 л. Объем H2S: \[ V_{H2S} = n_{H2S} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 0.0703 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 1.577 \, \text{л} \]

Итак, объем сероводорода, полученного в реакции, составляет примерно 1.577 литра.