Как решить эту задачу по химии? Избыток сероводорода пропущен через 0,45 л 5,5М раствора гидрата аммиака (пл.0,95 г/мл). Найдите массовую долю (в %) соли в конечном растворе.
Для решения задачи давайте последовательно разберем все этапы.
Определим количество гидрата аммиака в растворе:
Объем раствора V = 0,45 л.Концентрация раствора C = 5,5 М.Количество вещества вмольв мольвмоль гидрата аммиака можно вычислить по формуле: n=C×V=5,5 моль/л×0,45 л=2,475 моль
n = C \times V = 5,5 \, \text{моль/л} \times 0,45 \, \text{л} = 2,475 \, \text{моль} n=C×V=5,5моль/л×0,45л=2,475моль
Определим массу гидрата аммиака:
Плотность гидрата аммиака пл.0,95г/млпл. 0,95 г/млпл.0,95г/мл нам не понадобится, так как мы уже знаем количество вещества в молях. Вспомним, что формула гидрата аммиака – это NH3⋅H2ONH_3 \cdot H_2ONH3⋅H2O. Молярная масса гидрата аммиака: Молярная масса NH3=14+3=17 г/мольNH_3 = 14 + 3 = 17 \, \text{г/моль}NH3=14+3=17г/мольМолярная масса H2O=18 г/мольH_2O = 18 \, \text{г/моль}H2O=18г/мольСледовательно, молярная масса гидрата аммиака: M=17+18=35 г/моль
M = 17 + 18 = 35 \, \text{г/моль} M=17+18=35г/моль
Теперь найдем массу гидрата аммиака в растворе: m=n×M=2,475 моль×35 г/моль=86,625 г
m = n \times M = 2,475 \, \text{моль} \times 35 \, \text{г/моль} = 86,625 \, \text{г} m=n×M=2,475моль×35г/моль=86,625г
Реакция с сероводородом:
Сероводород H2SH_2SH2S реагирует с гидратом аммиака, образуя сульфид аммония NH4SNH_4SNH4S: H2S+NH3→NH4S
H_2S + NH_3 \rightarrow NH_4S H2S+NH3→NH4SТак как сероводорода в избытке, его количество не влияет на расчет.
Количество образованной соли:
Поскольку 1 моль H2SH_2SH2S реагирует с 1 моль NH3NH_3NH3, то образуется 2,475 моль сульфида аммония NH4SNH_4SNH4S.
Масса раствора до реакции будет равняться массе гидрата аммиака 86,625 г86,625 \, \text{г}86,625г и массе воды, которая будет в этом растворе. Объем раствора 0,45 л=450 мл0,45 \, \text{л} = 450 \, \text{мл}0,45л=450мл, масса воды в растворе приплотности0,95г/млпри плотности 0,95 г/млприплотности0,95г/мл: mводы=0,45×0,95=427,5 г
m_{\text{воды}} = 0,45 \times 0,95 = 427,5 \, \text{г} mводы=0,45×0,95=427,5гОбщая масса раствора после реакции: m<em>раствора=m</em>гидратааммиака+m<em>воды+m</em>NH4S=86,625+427,5+123,75≈637,875 г
m<em>{\text{раствора}} = m</em>{гидрата аммиака} + m<em>{\text{воды}} + m</em>{NH_4S} = 86,625 + 427,5 + 123,75 \approx 637,875 \, \text{г} m<em>раствора=m</em>гидратааммиака+m<em>воды+m</em>NH4S=86,625+427,5+123,75≈637,875г
Найдем массовую долю соли в растворе: ω=mNH<em>4Sm</em>раствора×100%=123,75637,875×100%≈19,4%
\omega = \frac{m_{NH<em>4S}}{m</em>{\text{раствора}}} \times 100\% = \frac{123,75}{637,875} \times 100\% \approx 19,4\% ω=m</em>раствораmNH<em>4S×100%=637,875123,75×100%≈19,4%
Таким образом, массовая доля соли в конечном растворе составляет примерно 19,4%.
Для решения задачи давайте последовательно разберем все этапы.
Определим количество гидрата аммиака в растворе:
Объем раствора V = 0,45 л.Концентрация раствора C = 5,5 М.Количество вещества вмольв мольвмоль гидрата аммиака можно вычислить по формуле:n=C×V=5,5 моль/л×0,45 л=2,475 моль n = C \times V = 5,5 \, \text{моль/л} \times 0,45 \, \text{л} = 2,475 \, \text{моль}
n=C×V=5,5моль/л×0,45л=2,475моль
Определим массу гидрата аммиака:
Плотность гидрата аммиака пл.0,95г/млпл. 0,95 г/млпл.0,95г/мл нам не понадобится, так как мы уже знаем количество вещества в молях. Вспомним, что формула гидрата аммиака – это NH3⋅H2ONH_3 \cdot H_2ONH3 ⋅H2 O. Молярная масса гидрата аммиака:Молярная масса NH3=14+3=17 г/мольNH_3 = 14 + 3 = 17 \, \text{г/моль}NH3 =14+3=17г/мольМолярная масса H2O=18 г/мольH_2O = 18 \, \text{г/моль}H2 O=18г/мольСледовательно, молярная масса гидрата аммиака:
M=17+18=35 г/моль M = 17 + 18 = 35 \, \text{г/моль}
M=17+18=35г/моль
Теперь найдем массу гидрата аммиака в растворе:
m=n×M=2,475 моль×35 г/моль=86,625 г m = n \times M = 2,475 \, \text{моль} \times 35 \, \text{г/моль} = 86,625 \, \text{г}
m=n×M=2,475моль×35г/моль=86,625г
Реакция с сероводородом:
Сероводород H2SH_2SH2 S реагирует с гидратом аммиака, образуя сульфид аммония NH4SNH_4SNH4 S:H2S+NH3→NH4S H_2S + NH_3 \rightarrow NH_4S
H2 S+NH3 →NH4 SТак как сероводорода в избытке, его количество не влияет на расчет.
Количество образованной соли:
Поскольку 1 моль H2SH_2SH2 S реагирует с 1 моль NH3NH_3NH3 , то образуется 2,475 моль сульфида аммония NH4SNH_4SNH4 S.Масса сульфида аммония:
Молярная масса сульфида аммония NH4SNH_4SNH4 S:NH4=14+4⋅1=18 г/мольNH_4 = 14 + 4 \cdot 1 = 18 \, \text{г/моль}NH4 =14+4⋅1=18г/мольS=32 г/мольS = 32 \, \text{г/моль}S=32г/мольМолярная масса NH<em>4S=18+32=50 г/мольNH<em>4S = 18 + 32 = 50 \, \text{г/моль}NH<em>4S=18+32=50г/моль m</em>NH4S=n×M=2,475 моль×50 г/моль=123,75 г m</em>{NH_4S} = n \times M = 2,475 \, \text{моль} \times 50 \, \text{г/моль} = 123,75 \, \text{г}
m</em>NH4 S=n×M=2,475моль×50г/моль=123,75г
Общая масса раствора:
Масса раствора до реакции будет равняться массе гидрата аммиака 86,625 г86,625 \, \text{г}86,625г и массе воды, которая будет в этом растворе. Объем раствора 0,45 л=450 мл0,45 \, \text{л} = 450 \, \text{мл}0,45л=450мл, масса воды в растворе приплотности0,95г/млпри плотности 0,95 г/млприплотности0,95г/мл:mводы=0,45×0,95=427,5 г m_{\text{воды}} = 0,45 \times 0,95 = 427,5 \, \text{г}
mводы =0,45×0,95=427,5гОбщая масса раствора после реакции:
m<em>раствора=m</em>гидратааммиака+m<em>воды+m</em>NH4S=86,625+427,5+123,75≈637,875 г m<em>{\text{раствора}} = m</em>{гидрата аммиака} + m<em>{\text{воды}} + m</em>{NH_4S} = 86,625 + 427,5 + 123,75 \approx 637,875 \, \text{г}
m<em>раствора=m</em>гидратааммиака+m<em>воды+m</em>NH4 S=86,625+427,5+123,75≈637,875г
Найдем массовую долю соли в растворе:
ω=mNH<em>4Sm</em>раствора×100%=123,75637,875×100%≈19,4% \omega = \frac{m_{NH<em>4S}}{m</em>{\text{раствора}}} \times 100\% = \frac{123,75}{637,875} \times 100\% \approx 19,4\%
ω=m</em>раствораmNH<em>4S ×100%=637,875123,75 ×100%≈19,4%
Таким образом, массовая доля соли в конечном растворе составляет примерно 19,4%.