Какой объем сероводорода может быть синтезирован при реакции избытка соляной кислоты с 58,5 г сульфата железа(2

Тема: Рассчет объема газа в химической реакции

Объяснение: Для решения данной задачи нам необходимо знать химическое уравнение реакции между сульфатом железа(2) и соляной кислотой. Данное уравнение имеет вид:

FeSO₄ + 2HCl → FeCl₂ + H₂SO₄

Из уравнения видно, что молекула FeSO₄ реагирует с двумя молекулами HCl, образуя молекулу FeCl₂ и серную кислоту (H₂SO₄). Массовая доля сульфата железа(2) в данном соединении составляет 10%, следовательно, масса сульфата железа(2) равна 0.1 * 58.5 г = 5.85 г.

Так как соляная кислота избыточна, вся масса сульфата железа(2) будет потребована для реакции, что соответствует 5.85 г. Для расчета объема выделившегося газа, который является сероводородом (H₂), необходимо использовать уравнение Гей-Люссака-Лапласа. Согласно этому уравнению, 1 моль любого газа при нормальных условиях занимает объем 22.4 л. Молярная масса сероводорода составляет 2 г/моль.

Молярная масса FeSO₄ равна 152 г/моль, поэтому для расчета объема сероводорода мы можем использовать следующую пропорцию:

5.85 г FeSO₄ : 2 г H₂ = 152 г/моль FeSO₄ : х г H₂

Решая данную пропорцию, мы получаем:

х = (5.85 г * 2 г) / 152 г/моль = 0.0765 моль

Теперь, используя уравнение Гей-Люссака-Лапласа, мы можем рассчитать объем сероводорода:

Объем H₂ = количество молей * объем 1 моля газа = 0.0765 моль * 22.4 л/моль = 1.7136 л.

Таким образом, объем сероводорода, синтезированного при данной реакции, составляет примерно 1.7136 л.

Совет: При решении подобных задач всегда обратите внимание на химическое уравнение реакции и массовые соотношения между веществами. Также помните о правиле Гей-Люссака-Лапласа, которое позволяет рассчитывать объемы газов, зная их количество в молях.

Дополнительное задание: При реакции 8 г газообразного кислорода с избытком аммиака образуется вода и безводный нитрат. Рассчитайте объем образовавшегося газа, если известно, что аммиак полностью реагировал и занимает объем 22.4 л при нормальных условиях. (Учтите, что аммиак имеет молярную массу 17 г/моль)