Какова массовая доля хлорида меди (ll) в конечном растворе во второй колбе, если при некоторой температуре

Для решения данной задачи нам необходимо использовать реакцию между сульфидом натрия и соляной кислотой:

\[\text{Na}_2\text{S} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{H}_2\text{S} + 2\text{NaCl}\]

Молярная масса сульфида натрия составляет 78.04 г/моль, а молярная масса хлорида меди (ll) составляет 170.48 г/моль.

Зафиксируем количество сульфида натрия, которое не растворилось в 250 мл воды при данной температуре. Насыщенный раствор содержит 15.6 г сульфида натрия на 100 г воды, что составляет 15.6% массовой доли. Таким образом, масса сульфида натрия, содержащаяся в 250 мл насыщенного раствора, будет равна:

\[M_{\text{Na}_2\text{S}} = \frac{15.6}{100} \times \frac{250}{1000} = 0.039 \text{ г}\]

Согласно реакции, 1 моль сульфида натрия соответствует 1 моль хлорида меди (ll). Поэтому массовая доля хлорида меди (ll) в конечном растворе будет равна массе хлорида меди (ll), содержащейся в растворе, поделенной на общую массу раствора.

Чтобы найти массу хлорида меди (ll), необходимо определить количество сульфида натрия, реагировавшего с соляной кислотой. Из уравнения реакции видно, что 1 моль сульфида натрия соответствует образованию 1 моля сероводорода (H2S).

Объем газа при нормальных условиях (н.у) составляет 4.48 л, что соответствует 4.48/22.4 = 0.2 моль H2S.

Так как 1 моль сульфида натрия соответствует 1 моль сероводорода, моль сульфида натрия, реагировавшего с соляной кислотой, также составит 0.2 моль.

Теперь мы можем использовать молярную массу сульфида натрия, чтобы определить массу хлорида меди (ll) в растворе:

\[M_{\text{CuCl}_2} = 0.2 \text{ моль} \times \frac{170.48 \text{ г}}{1 \text{ моль}} = 34.1 \text{ г}\]

Наконец, для определения массовой доли хлорида меди (ll) в конечном растворе, мы должны разделить массу хлорида меди (ll) на общую массу раствора. Раствор был приготовлен путем добавления сульфида натрия к 250 мл воды:

\[\text{Массовая доля CuCl}_2 = \frac{34.1 \text{ г}}{34.1 \text{ г} + 250 \text{ г}} = \frac{34.1}{284.1} \approx 0.12\]

Таким образом, массовая доля хлорида меди (ll) в конечном растворе во второй колбе составляет примерно 0.12, или 12%.