Каковы массовые доли (в процентах) сульфидов железа и цинка в смеси, если при обработке 28,2 г этой смеси избытком раствора соляной кислоты выделяется газ, который полностью осаждает медь из 405 г 10% раствора хлорида меди (II)?

Химия 9 класс Расчеты по химическим реакциям Массовые доли сульфиды железа сульфиды цинка смесь обработка соляная кислота выделение газа осаждение меди хлорид меди 10% раствор химия 9 класс расчет процентное содержание аналитическая химия Новый

Дано:

• m(FeS + ZnS) = 28,2 г (масса смеси сульфидов железа и цинка)
• m(CuCl₂) = 405 г (масса раствора хлорида меди (II))
• ω(CuCl₂) = 10% = 0,1 (массовая доля хлорида меди в растворе)
• ω(FeS) - ? (массовая доля сульфида железа)
• ω(ZnS) - ? (массовая доля сульфида цинка)

Решение:

Сначала найдем массу хлорида меди (II) в растворе:

• m(CuCl₂) = 405 г * 0,1 = 40,5 г

Это означает, что в растворе содержится 40,5 г CuCl₂.

Известно, что реакция между хлоридом меди (II) и выделившимся газом (H₂S) приводит к образованию сульфида меди (CuS) и соляной кислоты:

• CuCl₂ + H₂S → CuS↓ + 2HCl↑

Теперь мы можем найти объем выделившегося газа (H₂S), используя соотношение:

• 135 г CuCl₂ выделяют 22,4 л H₂S,
• 40,5 г CuCl₂ выделят х л H₂S.

Для нахождения х используем пропорцию:

• х = (40,5 г * 22,4 л) / 135 г ≈ 6,72 л.

Теперь обозначим массу сульфида железа как х г, а массу сульфида цинка соответственно как (28,2 - х) г. Объем выделившегося H₂S можно обозначить как у л, тогда:

• Объем H₂S для FeS: 88 г на 22,4 л,
• Объем H₂S для ZnS: 97 г на 22,4 л.

Теперь составим систему уравнений:

1. 22,4х = 88у
2. 22,4(28,2 - х) = 97(6,72 - у)

Решив систему уравнений, мы можем найти массу сульфида железа х:

• х = 8,8 г (масса FeS).

Тогда масса сульфида цинка будет:

• m(ZnS) = 28,2 г - 8,8 г = 19,4 г.

Теперь найдем массовые доли:

• ω(FeS) = 8,8 г / 28,2 г ≈ 0,3121 = 31,21%,
• ω(ZnS) = 19,4 г / 28,2 г ≈ 0,6879 = 68,79%.

Ответ:

• Массовая доля сульфида железа (FeS) в смеси составляет 31,21%,
• Массовая доля сульфида цинка (ZnS) в смеси составляет 68,79%.