Для решения задачи необходимо воспользоваться законами химии и провести расчёты.
- Составим уравнение реакции. В случае с обжигом сульфида мышьяка (в данном случае аурипигмента, формула которого - \(As_2S_3\)), можно записать следующее уравнение реакции обжига:
\[ As_2S_3 + 6 O_2 \rightarrow 2 As_2O_3 + 3 SO_2 \]
Это уравнение показывает, что из одного моля сульфида мышьяка образуется 3 моля сернистого газа (\(SO_2\)).
Расчёт молей сульфида мышьяка:
- Молярная масса \(As_2S_3\) = \(2 \times M(As) + 3 \times M(S) = 2 \times 74.92 \, \text{г/моль} + 3 \times 32.07 \, \text{г/моль} = 149.84 + 96.21 = 246.05 \, \text{г/моль}\).
Найдём, сколько молей сульфида было в 2.47 г: \[ n(As_2S_3) = \frac{m}{M} = \frac{2.47 \, \text{г}}{246.05 \, \text{г/моль}} \approx 0.01003 \, \text{моль}. \]
Определяем, сколько сернистого газа образуется: Согласно уравнению, на 1 моль \(As_2S_3\) образуется 3 моля \(SO_2\). Найдём количество молей \(SO_2\): \[ n(SO_2) = 0.01003 \, \text{моль} \times 3 = 0.03009 \, \text{моль}. \]
Переводим количество молей сернистого газа в объем. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л: \[ V(SO_2) = n(SO_2) \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 0.03009 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 0.674 \, \text{л}. \]
Расчёт объема воздуха. Из уравнения видно, что для обжига \(As_2S_3\) необходимо 6 моль воздуха на 1 моль сульфида: \[ V(O_2) = 6 \cdot n(As_2S_3) \cdot 22.4 \approx 6 \cdot 0.01003 \cdot 22.4 \approx 1.35 \, \text{л}. \]
Теперь заполним пробелы в исходных предложениях:
При обжиге 2.47 г сульфида мышьяка (аурипигмента) получили 0.674 л сернистого газа (в пересчете на н. у.). При этом израсходовано 1.35 л воздуха.