Какое вещество образуется при растворении 1,3 г металла а в 20%-ной H2SO4 и его последующей обработке раствором сульфида натрия? При прокаливании получается 1,62 г белого вещества. Подтвердите рассчет и напишите уравнения реакции.
Пошаговый ответ:
Массовая доля H2SO4 в растворе составляет 20% или 20 г на 100 г раствора. Молекулярная масса H2SO4 равна 98 г/моль, следовательно, масса H2SO4 в 100 г раствора составляет (20 г / 98 г/моль) * 100 г = 20,4 г.
Массовая доля вещества а равна 1,3 г.
Оставшийся объем раствора составляет 100 г — 20 г = 80 г.
Теперь рассмотрим реакцию между металлом а и H2SO4.
Металл а может реагировать с кислотой H2SO4, образуя солюбильную соль металла и выделяя газ.
Уравнение реакции:
Металл а + H2SO4 -> Соль металла + H2
Так как мы не знаем, какой металл образовал соль, назовем его M:
M + H2SO4 -> M(SO4) + H2
Масса образованного вещества M(SO4) равна массе оставшегося объема раствора:
Масса M(SO4) = 80 г
Теперь рассмотрим реакцию обработки полученного раствора сульфидом натрия.
Сульфид натрия (Na2S) является сульфидным анализом, который может обнаруживать металлы в виде сульфидов.
Уравнение реакции сульфидом натрия:
M(SO4) + Na2S -> MS + Na2SO4
Где MS — сульфид металла.
Масса сульфида натрия в растворе можно рассчитать из массы оставшегося объема раствора после растворения металла а в H2SO4 и массы образовавшегося металлсульфата, полученного после обработки раствора сульфидом натрия.
Масса сульфида натрия:
Масса Na2S = (масса оставшегося объема раствора + масса белого вещества) — масса металлсульфата
Масса Na2S = (80 г + 1,62 г) — 80 г = 1,62 г
Таким образом, в результате растворения металла а в 20%-ной H2SO4 и его последующей обработки раствором сульфида натрия образуется сульфид металла (MS). Однако, так как мы не знаем, какой металл использовался в эксперименте, мы не можем назвать конкретное вещество.
Уравнение реакции можно записать следующим образом:
M + H2SO4 -> M(SO4) + H2
M(SO4) + Na2S -> MS + Na2SO4