Mail.ruПочтаМой МирОдноклассникиВКонтактеИгрыЗнакомстваНовостиКалендарьОблакоЗаметкиВсе проекты

Помогите пожалуйста разобраться с химической задачей из ЕГЭ

Сельдерея Сельдеревна)) Оракул (68962), закрыт 12 лет назад
Через 100 мл р-ра с массовой долей сульфата меди ( 2) 1, 48% ( плотность 1, 08г/ мл) пропущено 320 мл сероводорода. Рассчитайте массу полученного осадка и массовую долю серной кислоты в полученном растворе.
Вот что мне не понятно. Формула массовой доли = массу р. вва/ массу р-ра. В решении к этой задачи масса раствора находится как масса р-ра CuSO4 + m ( H2S) - m (CuS). То что осадок вычитается- это понятно, но почему в этот раствор не входит серная кислота ?
Лучший ответ
Albert Wesker Просветленный (25042) 12 лет назад
А зачем Вам масса серной кислоты?
У вас есть раствор СuSO4, в в него "прилили" H2S, а осадок СuS удалили.
Получаем:
масса раствора + масса прилитого - масса отфильтрованного = масса оставшегося раствора (в нем и вода, и серная кислота и оставшийся избыток какого-либо вещества, если он конечно был).
Сельдерея Сельдеревна))Оракул (68962) 12 лет назад
Спасибо. Теперь понятно.
Albert Wesker Просветленный (25042) Пожалуйста =)
Остальные ответы
Димедрол Мыслитель (9703) 12 лет назад
CuSO4+H2S=CuS+H2SO4

масса раствора равно объем на плотность:
m = 100 * 1.08 = 108 гр

Масса сульфата в растворе рано масса раствора на массовую долю и разделить на 100:
108 * 0,0148 = 1,5984 гр

Количество сульфата равно масса / молярная масса
1,5984 / 160 = 0,0999 моль

Количество сероводорода равно объем на молярный объем:
320/22,4 = 14,29 моль

Явно что сероводород в избытке и расчеты нада вести по сульфату!
Реакция эквимольная, т. е. количество осадка будет так же 0,0999 моль или 0,0999 * 96(молярная масса сульфида) = 9,54 гр.

Масса серной кислоты будет 0,0999 * 98 = 9,79 гр.

При реакции масса раствора уменьшилась на массу осадка, т. е. 108 - 9,54 = 98,46 гр.

Массовая доля серной кислоты 9,79 / 98,46 = 0,0994 или 9,94%

Возможно где то ошибся так как решал на скорую руку)) )

PS^ Кроме того если учитывать растворение сероводорода в растворе то цифры будут совсем другие!
Сельдерея Сельдеревна))Оракул (68962) 12 лет назад
Как решать-то мне понятно, именно вот почему такой раствор получается не понятно было
Димедрол Мыслитель (9703) Какой такой? Сульфид меди не растворяется, значит в состав раствора не входит...
Сельдерея Сельдеревна))Оракул (68962) 12 лет назад
Как раз про сульфид-то понятно, не понятно почему раствор не выглядит как CuSO4 + m ( H2S) + m( H2SO4) - m (CuS)
Димедрол Мыслитель (9703) Сульфат весь переходит в сульфид так как он в недостатке и поэтому его нет в этой сумме. А вот с сероводородом тут дело обстоит абстрактно - в условии написано что его "пропустили" через раствор, т.е. как бы растворение отсутствует или им можно пренебречь...
Сельдерея Сельдеревна))Оракул (68962) 12 лет назад
Ну, более -менее прояснилось. Спасибо)
Димедрол Мыслитель (9703) А почему только более-менее? Спрашивайте что ещё непонятно - объясню. Кстати теоретически как раз и получается раствор одной только серной кислоты а вы в вопросе писали почему она в него не входит...
Сельдерея Сельдеревна))Оракул (68962) 12 лет назад
А осадок ведь всегда вычитается?
Димедрол Мыслитель (9703) Всегда! Это же не жидкая фаза а значит и не составляющая раствора так же как и газ сероводород.
Сельдерея Сельдеревна))Оракул (68962) 12 лет назад
Значит, понятно. Еще раз спасибо)
Димедрол Мыслитель (9703) Не за что! Обращайтесь если ещё по химии что помочь...
Сельдерея Сельдеревна))Оракул (68962) 12 лет назад
Ладно, если что обращусь)
Pionerk@Знаток (352) 9 лет назад
неправильно, по ответам 0,91%
Елена Казакова Высший разум (122514) 12 лет назад
Прав Albert Wesker, а не Димедрол (во всяком случае, для ЕГЭ) .

CuSO4+H2S=CuS+H2SO4
H2S не просто пропустили через раствор, он еще и прореагировал с CuSO4.
Поэтому m (р-ра 2) = m (р-ра CuSO4) + m (H2S) - m (CuS)

Это было для ЕГЭ. Теперь по существу.
Я согласна с мыслью Димедрола о плохой растворимости сероводорода в воде.
Но в этом случае надо прибавить не массу всего сероводорода, а массу прогеагировавшего сероводорода.
m (р-ра 2) = m (р-ра CuSO4) + m (H2S вступившего в реакцию) - m (CuS)

Вот этой точностью устроители ЕГЭ и пренебрегают, считая, что поглотится весь сероводород.
Исходят из того, что школьники должны знать, что р-р сероводорода в воде - сероводородная кислота, а вот растворимостью его пренебрегают.
Т. е. чтобы получить совсем точный ответ надо:
m (р-ра 2) = m (р-ра CuSO4) + m (H2S вступившего в р-цию) + m (H2S растворившегося) - m (CuS)

Интересно было бы посчитать, велика ли разница во всех этих трех вариантах.
Для ЕГЭ - первый случай

Теперь ответ на вопрос
"почему в этот раствор не входит серная кислота ?"
Она входит в раствор, только ее не извне добавили, она состоит из Н (+) (пришел из H2S, массу которого мы учли) и SO4(2-)
(пришли от CuSO4, масса которого тоже уже учтена) .
Поэтому еще раз массу Н2SO4 добавлять не нужно.
А массу осадка вычитаем всегда, потому что осадок в состав раствора не входит (другая фаза)
rafael ahmetov Высший разум (122516) 12 лет назад
Сначала решаем формально, "в лоб":
CuSO4 + H2S -----> Cu + H2SO4.
Масса исходного раствора 1,08*100=108 г,
Масса сульфата меди в исходном растворе 108*0,0148=1,5984 г, округленно 1,6 г.
Количество молей сульфата меди 1,6/160=0,01 моля.
Числа явно подобраны так, чтобы получилось ровно 0,01 моля, для этого достаточно, чтобы концентрация была 1,4815 %, или плотность была чуть выше, чем 1,08, например 1,08108 г/мл.
Итак, было ровно 0,01 моля CuSO4.
Количество молей пропущенного сероводорода 0,320/22,4=0,01429 моль (0,01429*34=0,486 г) . Сероводорода избыток, поэтому 0,01 моля (0,01*34=0,34 г) прореагируют, а 0,00429 моль (0,00429*34=0,146 г) останутся.
Сульфида меди образуется 0,01 моль или 0,01*96=0,96 г. Масса осадка 0,96 г
Серной кислоты образуется 001 моль или 0,01*98=0,98 г.
Масса полученного раствора (считая, что избыток сероводорода не растворяется) 108+0,34-0,96=107,38 г,
Массовая доля серной кислоты 0,98/107,38=0,009126467 или 0,913 %.
Масса полученного раствора (считая, что избыток сероводорода растворяется) 108+0,486-0,96=107,526 г,
Массовая доля серной кислоты 0,98/107,526=0,009114075 или 0,911 %.
В любом случае, после округления получается 0,91 %.
Теперь начинаем рассуждать.
Прежде всего о реакции. Известно, что сульфиды реагируют с кислотами с образованием соли новой кислоты и сероводорода. Вопрос: а пойдет ли вообще реакция?
Ищем свойства сульфидов меди.
В ссылке (http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2464.html) читаем: "Все меди сульфиды практически не раств. в воде, разб. H2SO4, соляной к-те, раств. в царской водке, HNO3".
0,91 %-ный раствор серной кислоты можно считать разбавленным, тогда приходим к выводу, что реакция пройдет и осадок сульфида меди выпадет.
Второй вопрос - растворится ли избыток сероводорода? Ищем свойства сероводорода.
Смотрим в Википедии (http://ru.wikipedia.org/wiki/Сероводород): растворимость сероводорода в воде: 0,25 г в 100 мл при 40 °C. Вряд ли реакция проводится при 40 градусах Цельсия. Смотрим в другой ссылке (http://www.xumuk.ru/encyklopedia/2/4033.html):
Растворимость газообразного H2S в воде (% по массе, 0,1 МПа) : 0,694 (0°С) , 0,378 (20 °С) , 0,232 (40 °С) , 0,076 (80 °С) ; или 4,37 (О °С) и 2,91 (20 °С) объемов Н2 S на 1 объем воды.
У нас конечно не вода, а 0,91 %-ный раствор серной кислоты, но вряд ли эти 0,91 % серной кислоты скажутся на растворимости сероводорода. Итак, получаем, что избыток сероводорода растворится в полученном растворе. Хотя результат практически не зависит от того, растворится избыток сероводорода или нет, все равно 0,91 %, я хотел показать сам подход к решению подобного рода задач.
Похожие вопросы