Определите объем газа который выделится при взаимодействии 440 г 15%-го раствора сульфида калия с избытком...

Для решения данной задачи необходимо воспользоваться химическим уравнением реакции взаимодействия сульфида калия (K2S) с азотной кислотой (HNO3):

K2S + 2HNO3 -> KNO3 + H2S↑

Из уравнения видно, что при реакции образуется сероводород (H2S), который является газом. Для определения объема газа, необходимо воспользоваться законом Гей-Люссака, согласно которому взаимодействие газов происходит при постоянном объеме и температуре.

Молярная масса K2S = 174 г/моль Молярная масса H2S = 34 г/моль

Таким образом, для выделения 440 г сульфида калия (K2S) необходимо рассчитать количество вещества данного вещества:

n(K2S) = m/M = 440 г / 174 г/моль = 2,53 моль

Исходя из химического уравнения видно, что 1 моль K2S соответствует 1 моль H2S. Следовательно, количество вещества H2S, выделяющегося при реакции:

n(H2S) = 2,53 моль

Теперь необходимо рассчитать объем H2S при нормальных условиях (0°C и 1 атм):

V(H2S) = n(H2S) 22,4 л/моль = 2,53 моль 22,4 л/моль = 56,72 л

Таким образом, объем газа (H2S), который выделится при взаимодействии 440 г 15%-го раствора сульфида калия с избытком раствора азотной кислоты, составит 56,72 л.

Для определения объема газа, который выделится при взаимодействии 440 г 15%-го раствора сульфида калия (K₂S) с избытком раствора азотной кислоты (HNO₃), нужно пройти несколько этапов: вычисления массы сульфида калия, химического уравнения реакции, мольных соотношений и, наконец, объема выделившегося газа.

1. Вычисление массы сульфида калия

15%-й раствор означает, что в 100 г раствора содержится 15 г K₂S. Следовательно, в 440 г раствора будет содержаться: [ \text{масса K}_2\text{S} = \frac{15 \, \text{г}}{100 \, \text{г}} \times 440 \, \text{г} = 66 \, \text{г} ]

2. Написание химического уравнения реакции

Сульфид калия реагирует с азотной кислотой с образованием сульфата калия, воды и выделением газа сероводорода (H₂S): [ \text{K}_2\text{S} + 2 \text{HNO}_3 \rightarrow 2 \text{KNO}_3 + \text{H}_2\text{S} ]

3. Вычисление количества вещества (моль)

Теперь определим количество молей K₂S, исходя из его массы и молярной массы (M). Молярная масса K₂S: [ \text{M}_\text{K₂S} = 2 \times 39.1 \, \text{г/моль} + 32.1 \, \text{г/моль} = 110.3 \, \text{г/моль} ]

Количество молей K₂S: [ n(\text{K}_2\text{S}) = \frac{66 \, \text{г}}{110.3 \, \text{г/моль}} \approx 0.598 \, \text{моль} ]

4. Определение количества выделившегося газа

Из уравнения видно, что 1 моль K₂S дает 1 моль H₂S: [ n(\text{H}_2\text{S}) = n(\text{K}_2\text{S}) = 0.598 \, \text{моль} ]

5. Вычисление объема газа

Объем газа при нормальных условиях (0°C, 1 атм) определяется по формуле: [ V = n \times V_m ] где ( V_m ) — молярный объем газа при нормальных условиях, равный 22.4 л/моль.

Следовательно, объем H₂S: [ V(\text{H}_2\text{S}) = 0.598 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 13.4 \, \text{л} ]

Таким образом, при взаимодействии 440 г 15%-го раствора сульфида калия с избытком раствора азотной кислоты выделится приблизительно 13.4 литра сероводорода (H₂S).