Объём газа при обработке кислотой
Нагрели смесь, содержащую 32,5 г цинка и 11,2 г серы. После этого смесь обработали избытком соляной кислоты. Определите объём выделившегося газа (н. у.).
Дано
`m(Zn) = 32.5 text{ г}`
`m(S) = 11.2 text{ г}`
Найти
`V(газа) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции цинка с серой:
`Zn + S = ZnS`
Найдём количества веществ реагентов:
`n(Zn) = (m(Zn))/(M(Zn)) = 32.5/65 = 0.5 text{ моль}`
`n(S) = (m(S))/(M(S)) = 11.2/32 = 0.35 text{ моль}`
Сера в недостатке, поэтому количество образовавшегося сульфида цинка равно количеству серы:
`n(ZnS) = n(S) = 0.35 text{ моль}`
Количество цинка, оставшегося в избытке:
`n_text{изб.}(Zn) = n(Zn) - n(S) = 0.5 - 0.35 = 0.15 text{ моль}`
При обработке смеси соляной кислотой реагируют и сульфид цинка, и оставшийся цинк:
`ZnS + 2HCl = ZnCl_2 + H_2S text{↑}`
`Zn + 2HCl = ZnCl_2 + H_2 text{↑}`
Количество сероводорода равно количеству сульфида цинка:
`n(H_2S) = n(ZnS) = 0.35 text{ моль}`
Количество водорода равно количеству избыточного цинка:
`n(H_2) = n_text{изб.}(Zn) = 0.15 text{ моль}`
Общее количество выделившихся газов:
`n(газа) = n(H_2S) + n(H_2) = 0.35 + 0.15 = 0.5 text{ моль}`
Найдём объём выделившегося газа при н.у.:
`V(газа) = n(газа)*V_m = 0.5*22.4 = 11.2 text{ л}`
Ответ
`V(газа) = 11.2 text{ л}`