Номер 66, страница 19 - гдз по химии 9 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

66. Смесь, состоящую из серы массой 0,600 г и алюминия, взятого в необходимом для реакции количестве, нагрели. Рассчитайте массу образовавшегося сульфида алюминия.

Дано:

$m(\text{S}) = 0,600 \text{ г}$

Алюминий (Al) взят в стехиометрическом количестве.

$m(\text{S}) = 0,600 \cdot 10^{-3} \text{ кг}$

Найти:

$m(\text{Al}_2\text{S}_3) - ?$

Решение:

Сначала составим уравнение химической реакции. При нагревании алюминий реагирует с серой, образуя сульфид алюминия. Так как алюминий взят в необходимом для реакции количестве, это означает, что оба реагента вступают в реакцию в стехиометрическом соотношении и расходуются полностью.

$2Al + 3S \xrightarrow{t} Al_2S_3$

Далее рассчитаем молярные массы серы (S) и сульфида алюминия ($Al_2S_3$), используя относительные атомные массы из Периодической таблицы химических элементов: $Ar(S) = 32$, $Ar(Al) = 27$.

$M(S) = 32 \text{ г/моль}$

$M(Al_2S_3) = 2 \cdot M(Al) + 3 \cdot M(S) = 2 \cdot 27 \text{ г/моль} + 3 \cdot 32 \text{ г/моль} = 54 + 96 = 150 \text{ г/моль}$

Теперь найдем количество вещества (моль) серы, вступившей в реакцию:

$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{0,600 \text{ г}}{32 \text{ г/моль}} = 0,01875 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, из 3 моль серы образуется 1 моль сульфида алюминия. Найдем количество вещества образовавшегося $Al_2S_3$, исходя из пропорции:

$\frac{n(S)}{3} = \frac{n(Al_2S_3)}{1}$

$n(Al_2S_3) = \frac{1}{3} \cdot n(S) = \frac{1}{3} \cdot 0,01875 \text{ моль} = 0,00625 \text{ моль}$

Наконец, вычислим массу образовавшегося сульфида алюминия по формуле $m = n \cdot M$:

$m(Al_2S_3) = n(Al_2S_3) \cdot M(Al_2S_3) = 0,00625 \text{ моль} \cdot 150 \text{ г/моль} = 0,9375 \text{ г}$

Округляя результат до трех значащих цифр (согласно исходным данным $m(S) = 0,600 \text{ г}$), получаем итоговый ответ.

Ответ: масса образовавшегося сульфида алюминия равна 0,938 г.