Какова масса осадка, образовавшегося при реакции сульфида натрия массой 31,2 г с 140 г 30% раствора серной кислоты?

Для решения данной задачи будем использовать метод стехиометрии, который позволяет нам определить массу выпавшего осадка.

Первым шагом необходимо определить количество вещества сульфида натрия, реагирующего с серной кислотой. Для этого воспользуемся законом сохранения массы: масса сульфида натрия равна массе осадка плюс массе сульфида натрия, который реагирует с серной кислотой.

Масса сульфида натрия равна 31,2 г. Теперь найдем количество вещества, используя молярную массу сульфида натрия (Na2S), которая равна 78,04 г/моль:

\[ количество\ вещества\ сульфида\ натрия = \frac{масса\ сульфида\ натрия}{молярная\ масса} \]

\[ количество\ вещества\ сульфида\ натрия = \frac{31,2 г}{78,04 г/моль} \]

После подстановки значений и вычислений получаем, что количество вещества сульфида натрия равно 0,4 моль.

Затем рассчитаем количество вещества серной кислоты, используя следующую формулу:

\[ количество\ вещества\ кислоты = \frac{масса\ раствора\ кислоты \times концентрация\ кислоты}{молярная\ масса H2SO4} \]

Масса раствора кислоты равна 140 г, а концентрация составляет 30%. Обратите внимание, что 30% раствора означает, что в 100 г раствора содержится 30 г кислоты.

Подставим значения и рассчитаем количество вещества серной кислоты. Молярная масса H2SO4 равна 98,09 г/моль:

\[ количество\ вещества\ кислоты = \frac{140 г \times 0,3 \times \frac{1}{98,09 г/моль}}{1} \]

После вычислений получаем, что количество вещества серной кислоты равно 0,42 моль.

Теперь у нас есть количество вещества сульфида натрия и серной кислоты. В соответствии с балансовкой реакции, на один моль сульфида натрия приходится один моль осадка. Следовательно, количество вещества выпавшего осадка также равно 0,4 моль.

Теперь учитывая, что доля выхода продуктов реакций составляет 80% от теоретического выхода, для нахождения массы выпавшего осадка воспользуемся следующей формулой:

\[ масса\ выпавшего\ осадка = количество\ вещества\ выпавшего\ осадка \times молярная\ масса \times \frac{доля\ выхода}{100} \]

Молярная масса осадка будет зависеть от его состава. Возьмем сульфат меди(II), CuSO4, молярная масса которого равна 159,61 г/моль.

Подставим значения и рассчитаем массу выпавшего осадка:

\[ масса\ выпавшего\ осадка = 0,4 моль \times 159,61 г/моль \times \frac{80}{100} \]

После вычислений получаем, что масса выпавшего осадка составляет 51,15 г, или округлив до одного знака после запятой, 51,2 г.

Ответ: Масса выпавшего осадка составляет 51,2 г.