Для решения задачи о взаимодействии соляной кислоты с сульфидом магния, необходимо сначала записать уравнение реакции и определить количество вещества каждого реагента.
Уравнение реакции:
[ \text{MgS} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{H}_2\text{S} + \text{MgCl}_2 ]
Из уравнения видно, что одна молекула сульфида магния реагирует с двумя молекулами соляной кислоты, образуя одну молекулу сероводорода (газа) и одну молекулу хлорида магния.
Далее, определим количество соляной кислоты в растворе:
- Масса раствора соляной кислоты: ( 116.8 \, \text{г} )
- Массовая доля соляной кислоты: ( 10\% )
Масса соляной кислоты (HCl) в растворе:
[ m_{\text{HCl}} = \frac{10}{100} \times 116.8 \, \text{г} = 11.68 \, \text{г} ]
Количество вещества соляной кислоты:
[ \text{M}{\text{HCl}} = 36.5 \, \text{г/моль} ]
[ n{\text{HCl}} = \frac{m{\text{HCl}}}{M{\text{HCl}}} = \frac{11.68 \, \text{г}}{36.5 \, \text{г/моль}} \approx 0.32 \, \text{моль} ]
Согласно уравнению реакции, на 2 моля HCl приходится 1 моль H₂S. Следовательно, количество сероводорода (H₂S) будет в два раза меньше, чем количество HCl:
[ n_{\text{H}_2\text{S}} = \frac{0.32 \, \text{моль}}{2} = 0.16 \, \text{моль} ]
Теперь вычислим объем выделившегося газа H₂S при нормальных условиях (н.у.). Нормальные условия подразумевают температуру 0°C и давление 1 атм, при которых 1 моль идеального газа занимает объем 22.4 литра:
[ V_{\text{H}2\text{S}} = n{\text{H}2\text{S}} \times 22.4 \, \text{л/моль} ]
[ V{\text{H}_2\text{S}} = 0.16 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} = 3.584 \, \text{л} ]
Таким образом, объем выделившегося газа H₂S при нормальных условиях составляет ( 3.584 \, \text{л} ).