Давайте разберем задачу шаг за шагом.
Шаг 1: Найдем количество вещества сульфида свинца (PbS).- Молярная масса сульфида свинца:
- Pb (свинец) = 207 г/моль
- S (сера) = 32 г/моль
- Молярная масса PbS = 207 + 32 = 239 г/моль
- Количество вещества PbS:
- n(PbS) = m / M = 120 г / 239 г/моль ≈ 0,502 моль
Шаг 2: Найдем количество вещества соляной кислоты (HCl).- Сначала найдем массу 15%-ной соляной кислоты:
- Объем HCl = 360 мл
- Плотность HCl = 1,075 г/мл
- Масса HCl = объем * плотность = 360 мл * 1,075 г/мл = 396 г
- Теперь найдем массу чистой HCl:
- 15% от 396 г = 0,15 * 396 г = 59,4 г
- Молярная масса HCl:
- H = 1 г/моль
- Cl = 35,5 г/моль
- Молярная масса HCl = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
- Количество вещества HCl:
- n(HCl) = 59,4 г / 36,5 г/моль ≈ 1,63 моль
Шаг 3: Определим, какая реакция происходит.Реакция между сульфидом свинца и соляной кислотой выглядит следующим образом:
PbS + 2HCl → PbCl2 + H2S
Шаг 4: Определим стехиометрию реакции.- Из уравнения видно, что 1 моль PbS реагирует с 2 моль HCl.
- Следовательно, 0,502 моль PbS потребует:
- 2 * 0,502 = 1,004 моль HCl.
Шаг 5: Определим, какой реагент является лимитирующим.- У нас есть 1,63 моль HCl, что больше, чем 1,004 моль, необходимое для реакции с 0,502 моль PbS.
- Таким образом, лимитирующим реагентом является PbS.
Шаг 6: Найдем количество газа (H2S),выделяющегося в результате реакции.- Согласно уравнению реакции, 1 моль PbS дает 1 моль H2S.
- Следовательно, 0,502 моль PbS даст 0,502 моль H2S.
Шаг 7: Преобразуем количество H2S в объем при нормальных условиях.- При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра.
- Объем H2S = n * 22,4 л/моль = 0,502 моль * 22,4 л/моль ≈ 11,25 л.
Таким образом, количество газа, выделившегося при реакции, составляет 11,25 литров.