Задача 1
Продукт реакции 0,46 г натрия и 0,85 г серы обработали 35 мл воды и профильтровали. Какое вещество в растворе и какова его массовая доля?
Решение
- \(m(\mathrm{Na}) = 0{,}46\) г
- \(m(\mathrm{S}) = 0{,}85\) г
- \(V(\mathrm{H_2O}) = 35\) мл
- вещество в растворе
- \(w\)
\(n(\mathrm{Na}) = \dfrac{0{,}46}{23} = 0{,}02\) моль, \(n(\mathrm{S}) = \dfrac{0{,}85}{32} \approx 0{,}0266\) моль.
На 0,02 моль натрия нужно 0,01 моль серы, значит, сера в избытке (около 0,0166 моль остаётся). Расчёт ведём по натрию: \(n(\mathrm{Na_2S}) = 0{,}01\) моль.
\(M(\mathrm{Na_2S}) = 2 \cdot 23 + 32 = 78\) г/моль, \(m(\mathrm{Na_2S}) = 0{,}01 \cdot 78 = 0{,}78\) г.
Сульфид натрия растворяется в воде, а лишняя сера не растворяется и остаётся на фильтре. Масса воды \(35\) г (плотность 1 г/мл), масса раствора \(m = 35 + 0{,}78 = 35{,}78\) г.
\(w(\mathrm{Na_2S}) = \dfrac{0{,}78}{35{,}78} \cdot 100\% \approx 2{,}18\%\).
Ответ
Сначала находят вещество в недостатке (натрий), а масса раствора — это вода плюс растворённый сульфид, без нерастворимой серы.
Подробнее — в теме «Халькогены — элементы VIA-группы. Сера».