Чтобы решить данную задачу, давайте разберёмся, какие реакции происходят при растворении сульфида железа(II) (FeS) в соляной кислоте (HCl) и как найти объем выделившегося газа.
Шаг 1: Запись химической реакции
Сульфид железа(II) реагирует с соляной кислотой с образованием хлорида железа(II) и водорода, а также сероводорода как побочного продукта. Запишем уравнение реакции:
[
FeS + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2S
]
Однако при дальнейшем взаимодействии H₂S с кислородом может образовываться SO₂ и H₂O, а в результате реакции не будет выделяться водород в идеальных условиях. Но для простоты мы можем считать, что выделяется H₂S, который является газом. Учтите, что если учитывать выделившийся газ непосредственно от реакции, адекватной основой будет H₂.
Шаг 2: Определение количества вещества
Теперь рассчитаем, сколько моль сульфида железа у нас есть.
Молярная масса FeS:
- Fe (Железо): 55.85 г/моль
- S (Сера): 32.07 г/моль
- Молярная масса FeS = 55.85 + 32.07 = 87.92 г/моль
Количество вещества FeS:
[
n = \frac{m}{M} = \frac{44 , \text{г}}{87.92 , \text{г/моль}} \approx 0.500 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определение объема выделившегося газа
Согласно уравнению реакции, 1 моль FeS реагирует и образует 1 моль H₂S (или H₂ в других контекстах). При идеальных условиях (при нормальных условиях 1 моль газа занимает 22.4 л):
- Объем газа, выделившегося из 0.500 моль H₂S:
[
V = n \cdot V_{m} = 0.500 , \text{моль} \cdot 22.4 , \text{л/моль} = 11.2 , \text{л}
]
Ответ
Таким образом, объем газа, выделившегося при растворении 44 г сульфида железа(II) в избытке соляной кислоты, равен 11.2 литра.
