Из загрязненного сульфида меди (II) массой 49 г получили сернистый газ объемом 8,96 л (н.у,) Определите массовую долю примесей в сульфиде меди (II)
Чтобы определить массовую долю примесей в загрязненном сульфиде меди (II) (CuS), нужно сначала выяснить, сколько сернистого газа (SO₂) образуется при его реакции.
1. Найдём количество молей сернистого газа, который был получен:
\[
n(SO_2) = \frac{V}{V_m}
\]
где:
- \( V = 8,96 \, \text{л} \) – объем газа,
- \( V_m = 22,4 \, \text{л/моль} \) – малый объем газа при нормальных условиях (н.у.).
Подставим значения:
\[
n(SO_2) = \frac{8,96}{22,4} \approx 0,4 \, \text{моль}
\]
2. Теперь определим, сколько молей сульфида меди (CuS) нужно для получения 0,4 моль сернистого газа. Реакция может быть описана следующим уравнением:
\[
2CuS + O_2 \rightarrow 2Cu + 2SO_2
\]
Из уравнения видно, что 2 моль CuS дают 2 моль SO₂, следовательно, 0,4 моль SO₂ образуется из 0,4 моль CuS.
3. Найдём массу полученного CuS:
Молярная масса CuS:
- Cu: 63,5 г/моль
- S: 32 г/моль
Молярная масса CuS = 63,5 + 32 = 95,5 г/моль.
Теперь вычислим массу CuS:
\[
m(CuS) = n(CuS) \times M(CuS)
\]
\[
m(CuS) = 0,4 \, \text{моль} \times 95,5 \, \text{г/моль} = 38,2 \, \text{г}
\]
4. Количество примесей:
\[
m_{примесей} = m_{загрязненного} - m(CuS)
\]
\[
m_{примесей} = 49 \, \text{г} - 38,2 \, \text{г} = 10,8 \, \text{г}
\]
5. Определим массовую долю примесей:
\[
W_{примесей} = \frac{m_{примесей}}{m_{загрязненного}} \times 100\%
\]
\[
W_{примесей} = \frac{10,8 \, \text{г}}{49 \, \text{г}} \times 100\% \approx 22,0\%
\]
Таким образом, массовая доля примесей в сульфиде меди (II) составляет примерно 22%.
