Сероводород, выделившийся при взаимодействии избытка концентрированной серной кислоты с 1,44 г магния, пропустили через 160 г 1,5-процентный раствор брома. Определите массу выпавшего при этом осадка и массовую долю кислоты в образовавшемся растворе
Сначала рассчитаем количество сероводорода, образовавшегося при реакции между магнием и серной кислотой:
Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2↑
1 моль Mg соответствует 1 моль H2, а 1 моль H2 содержит 2 грамма водорода. m(Mg) = 1,44 г n(Mg) = m/M(Mg) = 1,44 г / 24,3 г/моль = 0,0593 моль
Так как на один моль магния образуется один моль водорода, то n(H2) = 0,0593 моль
Масса сероводорода: m(H2) = n(H2)M(H2) = 0,0593 моль2 г/моль = 0,1186 г
Теперь рассчитаем массу брома, прореагировавшего с сероводородом:
n(Br2) = m/M(Br2) = 160 г/159,8 г/моль = 1 моль
Так как 1 моль сероводорода реагирует с 1 моль брома, то n(H2S) = n(Br2) = 1 моль
Масса осадка (MgS): m(MgS) = m(Br2) = n(Br2)M(MgS) = 1 моль56,3 г/моль = 56,3 г
Теперь рассчитаем массовую долю серной кислоты в образовавшемся растворе.
Исходный раствор содержал 1,5% серной кислоты, т.е. массовая доля H2SO4 = 1,5%
После реакции H2SO4 + Mg -> MgSO4 + H2 состав раствора изменится. Оставшаяся серная кислота будет равна 1,5% серной кислоты минус количество, которое реагировало с магнием.
Сначала рассчитаем количество сероводорода, образовавшегося при реакции между магнием и серной кислотой:
Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2↑
1 моль Mg соответствует 1 моль H2, а 1 моль H2 содержит 2 грамма водорода.
m(Mg) = 1,44 г
n(Mg) = m/M(Mg) = 1,44 г / 24,3 г/моль = 0,0593 моль
Так как на один моль магния образуется один моль водорода, то n(H2) = 0,0593 моль
Масса сероводорода:
m(H2) = n(H2)M(H2) = 0,0593 моль2 г/моль = 0,1186 г
Теперь рассчитаем массу брома, прореагировавшего с сероводородом:
n(Br2) = m/M(Br2) = 160 г/159,8 г/моль = 1 моль
Так как 1 моль сероводорода реагирует с 1 моль брома, то n(H2S) = n(Br2) = 1 моль
Масса осадка (MgS):
m(MgS) = m(Br2) = n(Br2)M(MgS) = 1 моль56,3 г/моль = 56,3 г
Теперь рассчитаем массовую долю серной кислоты в образовавшемся растворе.
Исходный раствор содержал 1,5% серной кислоты, т.е. массовая доля H2SO4 = 1,5%
После реакции H2SO4 + Mg -> MgSO4 + H2 состав раствора изменится. Оставшаяся серная кислота будет равна 1,5% серной кислоты минус количество, которое реагировало с магнием.
m(H2SO4) = m(H2SO4 исходный) - m(H2S)
m(H2SO4) = m(Br2) = 160 г
Таким образом, массовая доля H2SO4 в образовавшемся растворе будет равна:
% H2SO4 = m(H2SO4) / m(раствор)100% = 160 г / (160 г + 1,44 г) 100% ≈ 99,1%
Итак, масса выпавшего осадка (MgS) равна 56,3 г, а массовая доля серной кислоты в образовавшемся растворе составила около 99,1%.