Номер 799, страница 131 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

799. Над нагретой серой пропустили водород. Полученный газ пропустили через раствор сульфата меди(II). Выпал осадок массой 455 мг. Рассчитайте объём (н. у.) водорода, вступившего в реакцию.

Дано:

$m(осадка) = 455 \text{ мг}$

$m(осадка) = 0,455 \text{ г}$

Найти:

$V(H_2) - ?$

Решение:

При пропускании водорода над нагретой серой образуется сероводород:

$H_2 + S \xrightarrow{t} H_2S$

При пропускании сероводорода через раствор сульфата меди(II) выпадает черный осадок сульфида меди(II):

$H_2S + CuSO_4 \rightarrow CuS \downarrow + H_2SO_4$

Масса выпавшего осадка ($CuS$) составляет 455 мг или 0,455 г.

1. Рассчитаем молярную массу сульфида меди(II) ($CuS$):

$M(CuS) = Ar(Cu) + Ar(S) = 63,5 \text{ г/моль} + 32 \text{ г/моль} = 95,5 \text{ г/моль}$

2. Найдем количество вещества ($n$) сульфида меди(II):

$n(CuS) = \frac{m(CuS)}{M(CuS)} = \frac{0,455 \text{ г}}{95,5 \text{ г/моль}} \approx 0,00476 \text{ моль}$

3. Согласно уравнениям реакций, из 1 моль водорода образуется 1 моль сероводорода, из которого, в свою очередь, образуется 1 моль сульфида меди(II). Таким образом, соотношение количеств веществ следующее:

$n(H_2) = n(H_2S) = n(CuS)$

Следовательно, количество вещества водорода, вступившего в реакцию, равно:

$n(H_2) = n(CuS) \approx 0,00476 \text{ моль}$

4. Рассчитаем объем водорода при нормальных условиях (н. у.), используя молярный объем газа ($V_m = 22,4 \text{ л/моль}$):

$V(H_2) = n(H_2) \times V_m = 0,00476 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 0,107 \text{ л}$

Ответ: объем водорода, вступившего в реакцию, составляет примерно 0,107 л (или 107 мл).