448 г смеси железных опилок с желтым порошком серы прокалили при высокой температуре в бескислородной атмосфере. Продукт реакции обработали избытком концен¬трированного раствора хлороводородной кислоты, при этом образовался нерастворимый желтый осадок и выде¬лился дурно пахнущий газ объемом 33,6 л (н. у.). Каков состав исходной смеси (в мас. %)?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения задачи нам необходимо проанализировать последовательность реакций, которые произошли в данном эксперименте.

Сначала было прокаливание смеси железных опилок с желтым порошком серы при высокой температуре в бескислородной атмосфере. В результате данной реакции происходит образование серыдижелеза (FeS).

После этого продукт реакции обработали избытком концентрированного раствора хлороводородной кислоты, в результате чего образовался нерастворимый желтый осадок (что говорит о наличии серы) и выделился дурно пахнущий газ, который можно идентифицировать как сероводород (H2S).

Уравнение реакции обработки FeS концентрированным раствором HCl:

FeS + 2HCl -> FeCl2 + H2S

Теперь, зная, что объем газа H2S составил 33,6 л (н. у.), мы можем рассчитать количество вещества H2S по формуле идеального газа:

n = V / Vm,
где n - количество вещества, V - объем газа, Vm - молярный объем газа при н. у. (22,4 л).

n = 33,6 / 22,4 = 1,5 моль.

Из уравнения реакции видно, что 1 моль FeS образует 1 моль H2S. Значит, в исходной смеси было 1,5 моль FeS.

Молярная масса FeS = 56 г/моль + 32 г/моль = 88 г/моль

Тогда масса FeS в исходной смеси:

m = n M = 1,5 88 = 132 г.

Теперь можем найти процентное содержание FeS в исходной смеси:

(132 г / 448 г) * 100% ≈ 29,5%

Таким образом, исходная смесь содержала около 29,5% серыдижелеза (FeS).