Смесь, полученную сплавлением двух массовых частей железа и одной массовой части серы, обработали соляной кислотой.
а) Определите среднюю молярную массу (г/моль) образовавшейся газовой смеси. Ответ приведите с точностью до целых.
б) Во сколько раз уменьшится масса твердого вещества при сжигании исходной смеси в большом избытке кислорода?
Ответ. а) 30 б) 1,05
Решение.
а) Возьмем 32 г S (1 моль) и 64 г Fe (8/7 моль).
Fe + S = FeS
После реакции в твердой смеси будет 1 моль FeS и 1/7 моль Fe.
FeS + 2HCl FeCl2 + H2S
Fe + 2HCl FeCl2 + H2
(H2S) = 1 моль, (H2) = 1/7 моль.
Mср (34$\cdot\cdot$1/7) / (1 + 1/7) = 30 г/моль.
б) Возьмем 1 моль Fe (56 г) и 28 г S, общая масса твердого вещества 84 г. Сера при сжигании не дает твердого остатка, поэтому рассматриваем только Fe. В большом избытке кислорода образуется Fe2O3.
4Fe + 3O2 = 2Fe2O3
(Fe2O3) = (Fe) / 2 = 0,5 моль, m(Fe2O3) = 0,5$\cdot$160 = 80 г. Масса твердого вещества уменьшится в 84/80 = 1,05 раза. Принимались также ответы 1,04 и 1,06.