Определение состава и массовой доли растворённого вещества
Продукт взаимодействия 0,46 г натрия и 0,85 г серы обработали 35 мл воды, полученную смесь профильтровали. Какое вещество оказалось в растворе и какова его массовая доля?
Дано
`m(Na) = 0.46 text{ г}`
`m(S) = 0.85 text{ г}`
`V(H_2O) = 35 text{ мл}`
Найти
`ω(вещества) = text{ ?}`
Решение
Натрий и сера реагируют с образованием сульфида натрия:
`2Na + S = Na_2S`
Найдём количества веществ натрия и серы:
`n(Na) = (m(Na))/(M(Na)) = 0.46/23 = 0.02 text{ моль}`
`n(S) = (m(S))/(M(S)) = 0.85/32 = 0.02656 text{ моль}`
Согласно уравнению реакции, для 0.02 моль Na требуется 0.01 моль S, значит расчет ведём по натрию, так как сера в избытке. По уравнению реакции количество вещества сульфида натрия:
`n(Na_2S) = (n(Na))/2 = 0.02/2 = 0.01 text{ моль}`
Рассчитаем массу сульфида натрия:
`m(Na_2S) = n(Na_2S)*M(Na_2S) = 0.01*78 = 0.78 text{ г}`
При обработке смеси водой сульфид натрия растворяется, а избыток серы остаётся в осадке. В растворе будет сульфид натрия.
Найдём массу воды:
`m(H_2O) = ρ(H_2O)*V(H_2O) = 1*35 = 35 text{ г}`
Рассчитаем массу раствора:
`m(р-ра) = m(H_2O) + m(Na_2S) = 35 + 0.78 = 35.78 text{ г}`
Массовая доля сульфида натрия в растворе:
`ω(Na_2S) = (100*m(Na_2S))/(m(р-ра)) = (100*0.78)/35.78 = 2.18%`
Ответ
`ω(Na_2S) = 2.18%`