Номер 777, страница 129 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

777. Какой объём (н. у.) сероводорода был растворён в воде, если в результате образовался раствор объёмом 0,44 $дм^3$ и плотностью 1,02 $\text{г}/\text{см}^3$ с массовой долей $H_2S$ 0,34 %?

Дано:

$V_{р-ра}(\text{H}_2\text{S}) = 0,44 \text{ дм}^3$

$\rho_{р-ра} = 1,02 \text{ г/см}^3$

$\omega(\text{H}_2\text{S}) = 0,34 \% $

Перевод в совместимые единицы:

$V_{р-ра}(\text{H}_2\text{S}) = 0,44 \text{ дм}^3 = 440 \text{ см}^3$

$\omega(\text{H}_2\text{S}) = 0,34 \% = 0,0034$

Найти:

$V(\text{H}_2\text{S})$ (н. у.) - ?

Решение:

1. Сначала найдем массу раствора сероводородной кислоты, используя его объем и плотность. Формула для расчета массы: $m = \rho \cdot V$.

$m_{р-ра} = 1,02 \text{ г/см}^3 \cdot 440 \text{ см}^3 = 448,8 \text{ г}$.

2. Зная массу раствора и массовую долю растворенного вещества (сероводорода), вычислим массу сероводорода $m(\text{H}_2\text{S})$ в растворе.

$m(\text{H}_2\text{S}) = m_{р-ра} \cdot \omega(\text{H}_2\text{S})$

$m(\text{H}_2\text{S}) = 448,8 \text{ г} \cdot 0,0034 = 1,52592 \text{ г}$.

3. Далее найдем количество вещества (число молей) сероводорода, используя его массу и молярную массу. Формула для расчета количества вещества: $n = \frac{m}{M}$.

Молярная масса сероводорода $M(\text{H}_2\text{S})$:

$M(\text{H}_2\text{S}) = 2 \cdot M(\text{H}) + M(\text{S}) = 2 \cdot 1 + 32 = 34 \text{ г/моль}$.

Теперь рассчитаем количество вещества:

$n(\text{H}_2\text{S}) = \frac{1,52592 \text{ г}}{34 \text{ г/моль}} \approx 0,04488 \text{ моль}$.

4. На последнем шаге вычислим объем сероводорода при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа $V_m$ составляет $22,4 \text{ дм}^3\text{/моль}$.

Формула для расчета объема газа: $V = n \cdot V_m$.

$V(\text{H}_2\text{S}) = 0,04488 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ дм}^3\text{/моль} \approx 1,0053 \text{ дм}^3$.

Округляя до сотых, получаем $1,01 \text{ дм}^3$.

Ответ: объем сероводорода при нормальных условиях составляет $1,01 \text{ дм}^3$.