1. Определите химическую формулу вещества, если если известны массовые доли элементов, входящие в его...

Конечно, давайте разберем оба вопроса подробно.

1. Определение химической формулы вещества

Дано:

• Массовые доли элементов:
  • Fe: 28%
  • S: 24%
  • O: 48%

Решение:

1. Переведем массовые доли в массы, предполагая, что масса образца равна 100 г:

   • Масса Fe = 28 г
   • Масса S = 24 г
   • Масса O = 48 г

2. Рассчитаем количество молей каждого элемента:

   • Молярная масса Fe = 55.85 г/моль
   • Молярная масса S = 32.07 г/моль

   • Молярная масса O = 16.00 г/моль

   • Количество молей Fe = 28 г / 55.85 г/моль = 0.501 моль

   • Количество молей S = 24 г / 32.07 г/моль = 0.748 моль
   • Количество молей O = 48 г / 16.00 г/моль = 3.00 моль

3. Найдем соотношение количества молей:

   • Делим все значения на минимальное (0.501):
     • Fe: 0.501 / 0.501 = 1
     • S: 0.748 / 0.501 ≈ 1.49 ≈ 1.5
     • O: 3.00 / 0.501 ≈ 5.99 ≈ 6

   Здесь видно, что у нас получилось дробное число для серы. Умножим все соотношения на 2, чтобы избавиться от дроби:

   • Fe: 1 × 2 = 2
   • S: 1.5 × 2 = 3
   • O: 6 × 2 = 12

4. Химическая формула:

   • Получаем формулу ( \text{Fe}_2\text{S}3\text{O}{12} ).

Однако, это не соответствует известным соединениям, и возможно, что здесь допущена арифметическая ошибка в расчете или в задании. Обычно такие массовые доли могут указывать на сложные оксиды или сульфаты, такие как (\text{Fe}_2(\text{SO}_4)_3).

2. Реакция сульфида бария с серной кислотой

Дано:

• Масса BaS: 33.8 г
• Избыток серной кислоты
• Раствор гидроксида калия: 224 г, концентрация 5%

Решение:

1. Рассчитаем количество молей BaS:

   • Молярная масса BaS = 137.33 (Ba) + 32.07 (S) = 169.4 г/моль
   • Количество молей BaS = 33.8 г / 169.4 г/моль = 0.199 моль

2. Реакция с серной кислотой: [ \text{BaS} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{BaSO}_4 + \text{H}_2\text{S} ]

   • По уравнению видно, что 1 моль BaS реагирует с 1 моль H(_2)SO(_4) и образует 1 моль H(_2)S.

3. Количество H(_2)S:

   • 0.199 моль H(_2)S выделяется.

4. Реакция H(_2)S с KOH: [ \text{H}_2\text{S} + 2\text{KOH} \rightarrow \text{K}_2\text{S} + 2\text{H}_2\text{O} ]

   • 1 моль H(_2)S реагирует с 2 молями KOH.

5. Количество KOH в растворе:

   • Масса KOH в растворе = 224 г × 0.05 = 11.2 г
   • Молярная масса KOH = 56.11 г/моль
   • Количество молей KOH = 11.2 г / 56.11 г/моль = 0.2 моль

6. Рассмотрим реакцию:

   • Так как у нас 0.199 моль H(_2)S, то нужно 0.398 моль KOH.
   • Но у нас есть только 0.2 моль KOH, значит, KOH является ограничивающим реагентом.

7. Определим количество образовавшейся соли K(_2)S:

   • Поскольку KOH является ограничивающим фактором, то образуется 0.1 моль K(_2)S (так как на 2 моль KOH приходится 1 моль K(_2)S).

8. Масса K(_2)S:

   • Молярная масса K(_2)S = 2 × 39.10 (K) + 32.07 (S) = 110.27 г/моль
   • Масса K(_2)S = 0.1 моль × 110.27 г/моль = 11.03 г

Таким образом, масса полученной соли K(_2)S составляет 11.03 г.

1. Для определения химической формулы вещества по массовым долям элементов в его составе нужно сначала найти мольные доли каждого элемента. Для этого делим массовую долю элемента на его атомную массу в граммах и умножаем на 100:

Fe: 28% / 55.85 г/моль = 0.501 моль S: 24% / 32.06 г/моль = 0.748 моль O: 48% / 16.00 г/моль = 3.00 моль

Затем делим каждое значение на наименьшее из них, чтобы найти отношение между количеством атомов каждого элемента:

Fe: 0.501 / 0.501 = 1 S: 0.748 / 0.501 = 1.49 (округляем до 1.5) O: 3.00 / 0.501 = 5.98 (округляем до 6)

Теперь составляем химическую формулу, используя полученные коэффициенты:

Fe1S1.5O6, что эквивалентно FeSO3

1. В первой реакции происходит реакция образования сероводорода и сульфата бария:

BaS + H2SO4 -> BaSO4 + H2S

Найдем количество молей сульфида бария:

n(BaS) = m(BaS) / M(BaS) = 33.8 г / (137.33 г/моль + 32.06 г/моль) = 0.19 моль

Так как серная кислота избыточна, вся сульфидная группа переходит в сероводород. Следовательно, количество молей сероводорода равно количеству молей сульфида бария.

n(H2S) = 0.19 моль

Во второй реакции происходит нейтрализация сероводорода раствором гидроксида калия:

H2S + 2KOH -> K2S + 2H2O

Найдем количество молей гидроксида калия:

n(KOH) = m(KOH) / M(KOH) = 224 г / (39.10 г/моль + 16.00 г/моль + 1.01 г/моль) = 5.29 моль

Так как сероводород реагирует с гидроксидом калия в соотношении 1:2, количество молей полученной соли K2S равно половине количества молей гидроксида калия.

n(K2S) = 5.29 моль / 2 = 2.65 моль

Найдем массу полученной соли:

m(K2S) = n(K2S) M(K2S) = 2.65 моль (39.10 г/моль + 32.06 г/моль) = 173 г

Следовательно, масса полученной во второй реакции соли K2S равна 173 г.