Чтобы решить эту задачу, необходимо сначала определить, какой продукт образуется в результате реакции между сульфатом меди (II) и сероводородом. В этом случае образуется нерастворимый сульфид меди (II) и сульфат водорода:
\[ \text{CuSO}_4 + \text{H}_2\text{S} \rightarrow \text{CuS} + \text{H}_2\text{SO}_4 \]
Теперь рассчитаем массовую долю выхода малорастворимого продукта (сульфида меди).
Определяем моль сероводорода. В нормальных условиях 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Таким образом, количество молей сероводорода можно найти по формуле:
\[ n(\text{H}_2\text{S}) = \frac{V}{V_m} = \frac{2,8 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,125 \, \text{моль} \]
Уравнение реакции. По уравнению реакции видно, что на 1 моль сероводорода (H₂S) получается 1 моль сульфида меди (CuS). Таким образом, количество сульфида меди также будет 0,125 моль.
Рассчитываем массу сульфида меди. Молярная масса сульфида меди (CuS) может быть рассчитана суммированием атомных масс меди (Cu ≈ 63,5 г/моль) и серы (S ≈ 32,1 г/моль):
\[ M(\text{CuS}) = 63,5 + 32,1 = 95,6 \, \text{г/моль} \]
Теперь мы можем найти массу сульфида меди, образующегося в реакции:
\[ m(\text{CuS}) = n(\text{CuS}) \times M(\text{CuS}) = 0,125 \, \text{моль} \times 95,6 \, \text{г/моль} \approx 11,95 \, \text{г} \]
Теперь рассчитаем массовую долю выхода. Выход сульфида меди (CuS) составляет 11,4 г (то, что мы получили на практике). Для расчета массовой доли выхода используем формулу:
\[ \text{Массовая доля выхода} = \left(\frac{\text{Масса полученного}}{\text{理想ная масса}} \times 100\%\right) = \left(\frac{11,4 \, \text{г}}{11,95 \, \text{г}} \times 100\%\right) \approx 95,4\% \]
Таким образом, массовая доля выхода малорастворимого продукта реакции составляет примерно 95,4%.
