Какое количество газа выделится при реакции 120 г сульфида свинца с 360 мл 15%-ной соляной кислоты, если плотность кислоты составляет 1,075 г/мл? (Ожидаемый ответ - 11,25 л)

Химия 11 класс Реакции между солями и кислотами реакция сульфида свинца количество газа соляная кислота плотность кислоты химические реакции расчет газа 11 класс химия Новый

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.