Какие соединения и в каких количествах образовались в результате реакции между 448 мл водорода и серой, пропущенной через 80 г 2.1% раствор гидроксида калия?
Vinni
Для решения данной задачи нам необходимо использовать знания охоты на металлы, ионные связи и концепции стехиометрии.
1. Сначала составим уравнение реакции между водородом (H₂) и серой (S):
H₂ + S → H₂S
2. Далее, мы должны узнать, какие ионы находятся в гидроксиде калия (KOH). Учитывая, что его концентрация составляет 2.1%, можем сказать, что в 80 г раствора содержится:
масса KOH = 80 г × 2.1% = 1.68 г
Для определения количества вещества KOH, используем молярную массу KOH:
M(K) = 39.10 г/моль
M(O) = 15.9994 г/моль
M(H) = 1.00784 г/моль
M(KOH) = M(K) + M(O) + M(H) = 39.10 г/моль + 15.9994 г/моль + 1.00784 г/моль = 56.10624 г/моль
Количество молей KOH:
моль(KOH) = масса(KOH) / M(KOH) = 1.68 г / 56.10624 г/моль = 0.02996 моль
Количество молей K:
моль(K) = моль(KOH) × (1 моль K / 1 моль KOH) = 0.02996 моль
3. Теперь определим количество вещества водорода (H₂):
При стандартных условиях 1 моль газов занимает 22.4 литра объема.
Объем водорода составляет 448 мл, следовательно:
V(H₂) = 448 мл × (1 л / 1000 мл) = 0.448 л
Количество молей водорода:
моль(H₂) = V(H₂) / (22.4 л/моль) = 0.448 л / (22.4 л/моль) = 0.02 моль
4. Сравнивая коэффициенты реакции между H₂ и H₂S, мы видим, что требуется 1 моль H₂ для образования 1 моль H₂S.
5. Теперь мы можем определить количество H₂S, образовавшегося в результате реакции:
моль(H₂S) = моль(H₂)
= 0.02 моль
6. Конечно, сначала масса H₂S выражается в молях, а затем преобразуется в граммы:
M(H) = 1.00784 г/моль
M(S) = 32.06 г/моль
Масса H₂S:
масса(H₂S) = моль(H₂S) × (2 моль H × M(H) + моль S × M(S))
= 0.02 моль × (2 × 1.00784 г/моль + 1 × 32.06 г/моль)
= 0.02 моль × (2.01568 г/моль + 32.06 г/моль)
= 0.02 моль × 34.07568 г/моль
= 0.681 г
Таким образом, образовалось 0.681 гидросульфида водорода (H₂S) в результате реакции между 448 мл водорода и серой, проходящей через 80 г 2.1% раствор гидроксида калия.
Соединения, образовавшиеся в результате реакции:
H₂S (гидросульфид водорода) - 0.681 г
Оценка школьного уровня:
Эта задача должна быть доступна школьникам старшего звена, которые изучают основы химии и могут применять концепции стехиометрии и молярной массы. Важно помнить, что студенты должны помнить о соотношениях реакции и уметь применять их для решения задач. Эта задача также помогает развить навыки преобразования единиц измерения, а также использование процентов для определения массы вещества.
1. Сначала составим уравнение реакции между водородом (H₂) и серой (S):
H₂ + S → H₂S
2. Далее, мы должны узнать, какие ионы находятся в гидроксиде калия (KOH). Учитывая, что его концентрация составляет 2.1%, можем сказать, что в 80 г раствора содержится:
масса KOH = 80 г × 2.1% = 1.68 г
Для определения количества вещества KOH, используем молярную массу KOH:
M(K) = 39.10 г/моль
M(O) = 15.9994 г/моль
M(H) = 1.00784 г/моль
M(KOH) = M(K) + M(O) + M(H) = 39.10 г/моль + 15.9994 г/моль + 1.00784 г/моль = 56.10624 г/моль
Количество молей KOH:
моль(KOH) = масса(KOH) / M(KOH) = 1.68 г / 56.10624 г/моль = 0.02996 моль
Количество молей K:
моль(K) = моль(KOH) × (1 моль K / 1 моль KOH) = 0.02996 моль
3. Теперь определим количество вещества водорода (H₂):
При стандартных условиях 1 моль газов занимает 22.4 литра объема.
Объем водорода составляет 448 мл, следовательно:
V(H₂) = 448 мл × (1 л / 1000 мл) = 0.448 л
Количество молей водорода:
моль(H₂) = V(H₂) / (22.4 л/моль) = 0.448 л / (22.4 л/моль) = 0.02 моль
4. Сравнивая коэффициенты реакции между H₂ и H₂S, мы видим, что требуется 1 моль H₂ для образования 1 моль H₂S.
5. Теперь мы можем определить количество H₂S, образовавшегося в результате реакции:
моль(H₂S) = моль(H₂)
= 0.02 моль
6. Конечно, сначала масса H₂S выражается в молях, а затем преобразуется в граммы:
M(H) = 1.00784 г/моль
M(S) = 32.06 г/моль
Масса H₂S:
масса(H₂S) = моль(H₂S) × (2 моль H × M(H) + моль S × M(S))
= 0.02 моль × (2 × 1.00784 г/моль + 1 × 32.06 г/моль)
= 0.02 моль × (2.01568 г/моль + 32.06 г/моль)
= 0.02 моль × 34.07568 г/моль
= 0.681 г
Таким образом, образовалось 0.681 гидросульфида водорода (H₂S) в результате реакции между 448 мл водорода и серой, проходящей через 80 г 2.1% раствор гидроксида калия.
Соединения, образовавшиеся в результате реакции:
H₂S (гидросульфид водорода) - 0.681 г
Оценка школьного уровня:
Эта задача должна быть доступна школьникам старшего звена, которые изучают основы химии и могут применять концепции стехиометрии и молярной массы. Важно помнить, что студенты должны помнить о соотношениях реакции и уметь применять их для решения задач. Эта задача также помогает развить навыки преобразования единиц измерения, а также использование процентов для определения массы вещества.
Знаешь ответ?