Каков выход продукта реакции от теоретического (в процентах), если 2,24 л (н.у.) сероводорода пропущено через

Тема урока: Расчетный выход продукта реакции

Разъяснение: Для решения этой задачи, мы можем использовать стехиометрию реакции между сероводородом (H2S) и медным купоросом (CuSO4) для определения количества продукта реакции, которое образуется. Коэффициенты стехиометрического уравнения показывают, что для образования 1 моля осадка CuS требуется 1 моль CuSO4 и 1 моль H2S.

Сначала определим количество вещества сероводорода (H2S), которое было пропущено через раствор медного купороса. Для этого воспользуемся уравнением Гай-Люссака - PV = nRT, где P - давление (н.у., стандартные условия), V - объем вещества, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура (н.у.).

У нас дан объем сероводорода (V) равный 2,24 л и мы знаем, что при н.у. температуре и давлении 1 моль газа занимает 22,4 л, поэтому количество вещества H2S равно:

n(H2S) = V(H2S) / V(н.у.) = 2,24 л / 22,4 л/моль = 0,1 моль

Следующим шагом является расчет количества вещества CuSO4, используя массу и массовую долю раствора. Масса CuSO4 равняется 100 г, а массовая доля CuSO4 равна 16%, поэтому масса CuSO4 равна:

m(CuSO4) = 100 г * 0,16 = 16 г

Чтобы рассчитать количество вещества CuSO4, используем молярную массу CuSO4:

м(CuSO4) = m(CuSO4) / М(CuSO4) = 16 г / (63,5 г/моль + 32 г/моль + 4 * 16 г/моль) = 0,1 моль

Так как по уравнению реакции на 1 моль CuSO4 образуется 1 моль осадка CuS, можно заключить, что количество вещества осадка CuS составляет 0,1 моль.

Наконец, мы можем рассчитать процентный выход продукта реакции:

Выход (%) = (масса осадка CuS / масса CuSO4) * 100% = (8,64 г / 16 г) * 100% = 54%

Совет: Для лучшего понимания этой задачи, важно хорошо понимать стехиометрию реакций и уметь применять уравнения Гай-Люссака.

Проверочное упражнение: Найдите выход продукта реакции, если 3 моль аммиака (NH3) реагирует с избытком хлороводородной кислоты (HCl) и получается 2 моль соли NH4Cl. Запишите только число.