Question

Определите массовые доли (в %) сульфида калия и сульфида алюминия в смеси, если при обработке 20 г этой смеси водой выделился газ, который полностью прореагировал с 480 г 10%-ного раствора сульфата меди(II). В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).

Accepted Answer

Answer

Идея решения: найти количество выделившегося сероводорода через его взаимодействие с сульфатом меди(II), затем определить массу сульфида алюминия из стехиометрии его гидролиза, и вычислить массовые доли компонентов смеси.

**Уравнения реакций:**

$$\ce{Al2S3 + 6H2O -> 2Al(OH)3 + 3H2S}$$

$$\ce{CuSO4 + H2S -> CuS v + H2SO4}$$

**Расчёты:**

1) Вычислим массу сульфата меди(II) в растворе:

$$m(\ce{CuSO4}) = m_{	ext{р-ра}} \cdot \omega = 480 \cdot 0{,}1 = 48 	ext{ г}$$

2) Найдём количество вещества сульфата меди(II):

$$n(\ce{CuSO4}) = \frac{m(\ce{CuSO4})}{M(\ce{CuSO4})} = \frac{48}{160} = 0{,}3 	ext{ моль}$$

3) По уравнению второй реакции количество сероводорода равно количеству сульфата меди(II):

$$n(\ce{H2S}) = n(\ce{CuSO4}) = 0{,}3 	ext{ моль}$$

4) Из первого уравнения реакции находим количество сульфида алюминия:

$$n(\ce{Al2S3}) = \frac{n(\ce{H2S})}{3} = \frac{0{,}3}{3} = 0{,}1 	ext{ моль}$$

5) Вычислим массу сульфида алюминия:

$$m(\ce{Al2S3}) = n(\ce{Al2S3}) \cdot M(\ce{Al2S3}) = 0{,}1 \cdot 150 = 15 	ext{ г}$$

6) Определим массу сульфида калия в смеси:

$$m(\ce{K2S}) = m_{	ext{смеси}} - m(\ce{Al2S3}) = 20 - 15 = 5 	ext{ г}$$

7) Вычислим массовые доли:

$$\omega(\ce{Al2S3}) = \frac{m(\ce{Al2S3})}{m_{	ext{смеси}}} = \frac{15}{20} = 0{,}75 = 75\%$$

$$\omega(\ce{K2S}) = \frac{m(\ce{K2S})}{m_{	ext{смеси}}} = \frac{5}{20} = 0{,}25 = 25\%$$

Задание №34Расчётные задачиЕГЭ по химии