При пропускании сероводорода объемом 2,8 л (нормальные условия) через избыток раствора сульфата меди (II) образовался осадок массой 11.4 г. ...

15 мая 2025

Технология продовольственных продуктов и товаров

Условие:

При пропускании сероводорода объемом 2,8 л (нормальные условия) через избыток раствора сульфата меди (II) образовался осадок массой 11.4 г. Определите выход продукта реакции.

Решение:

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать химическое уравнение реакции между сероводородом (H2S) и сульфатом меди (II) (CuSO4):

H2S + CuSO4 -> CuS + H2SO4

Из уравнения видно, что мольное соотношение между H2S и CuS равно 1:1. Это означает, что масса CuS, образовавшегося в результате реакции, равна массе осадка.

Масса осадка составляет 11.4 г. Чтобы определить количество вещества CuS, используем молярную массу CuS. Молярная масса CuS равна сумме атомных масс меди (Cu) и серы (S), которые составляют 63.55 г/моль и 32.07 г/моль соответственно.

Масса CuS = 11.4 г Молярная масса CuS = 63.55 г/моль + 32.07 г/моль = 95.62 г/моль

Теперь мы можем определить количество вещества CuS, используя формулу:

Количество вещества = масса / молярная масса

Количество вещества CuS = 11.4 г / 95.62 г/моль ≈ 0.1194 моль

Так как мольное соотношение между H2S и CuS равно 1:1, количество вещества H2S, участвующего в реакции, также составляет 0.1194 моль.

Объем H2S составляет 2.8 л. Чтобы определить его количество вещества, используем уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа в кельвинах, P - давление газа.

Учитывая, что условия нормальные (0°C и 1 атм), температура в кельвинах будет равна 273 K, а давление будет равно 1 атм.

n = V * P / (RT) n = 2.8 л * 1 атм / (0.0821 латм/мольК * 273 K) ≈ 0.116 моль

Таким образом, количество вещества H2S, пропущенного через раствор CuSO4, составляет примерно 0.116 моль.

Выход продукта реакции можно определить, сравнив количество вещества CuS, образовавшегося в результате реакции (0.1194 моль), с количеством вещества H2S, которое было использовано (0.116 моль).

Выход продукта реакции = (количество вещества CuS / количество вещества H2S) * 100% Выход продукта реакции = (0.1194 моль / 0.116 моль) * 100% ≈ 102.9%

Таким образом, выход продукта реакции составляет примерно 102.9%. Это может быть связано с неточностью измерений или другими факторами, которые могут повлиять на точность эксперимента.