Номер 7, страница 114 - гдз по химии 9 класс учебник Шиманович, Василевская

7. Определите массу сульфида алюминия, который образуется при сплавлении алюминия массой $5,4 \text{ г}$ с серой химическим количеством $0,8 \text{ моль}$. Какое вещество не полностью израсходуется в данной реакции?

Дано:

$m(Al) = 5,4$ г

$n(S) = 0,8$ моль

Найти:

$m(Al_2S_3)$ - ?

Вещество, которое не полностью израсходуется - ?

Решение:

1. Сначала запишем уравнение реакции взаимодействия алюминия с серой при нагревании (сплавлении):

$2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3$

2. Найдем количество вещества алюминия ($Al$), используя его массу и молярную массу ($M(Al) = 27$ г/моль):

$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{5,4 \text{ г}}{27 \text{ г/моль}} = 0,2$ моль

3. Теперь определим, какое из исходных веществ находится в недостатке, а какое в избытке. Для этого сравним мольные соотношения реагентов по уравнению реакции и по условию задачи.

Согласно уравнению, на 2 моль алюминия требуется 3 моль серы. Рассчитаем, какое количество вещества серы теоретически необходимо для реакции с 0,2 моль алюминия:

$n_{теор.}(S) = n(Al) \cdot \frac{3}{2} = 0,2 \text{ моль} \cdot \frac{3}{2} = 0,3$ моль

По условию задачи дано 0,8 моль серы. Сравним необходимое количество с данным:

$0,3 \text{ моль} < 0,8$ моль

Так как серы дано больше, чем требуется для реакции, сера находится в избытке, а алюминий — в недостатке. Все дальнейшие расчеты будем вести по веществу, находящемуся в недостатке, то есть по алюминию.

4. Рассчитаем количество вещества образовавшегося сульфида алюминия ($Al_2S_3$). По уравнению реакции из 2 моль алюминия образуется 1 моль сульфида алюминия.

$n(Al_2S_3) = n(Al) \cdot \frac{1}{2} = 0,2 \text{ моль} \cdot \frac{1}{2} = 0,1$ моль

5. Найдем массу образовавшегося сульфида алюминия. Для этого сначала вычислим его молярную массу ($M(S) \approx 32$ г/моль):

$M(Al_2S_3) = 2 \cdot M(Al) + 3 \cdot M(S) = 2 \cdot 27 + 3 \cdot 32 = 54 + 96 = 150$ г/моль

Теперь можем рассчитать массу продукта:

$m(Al_2S_3) = n(Al_2S_3) \cdot M(Al_2S_3) = 0,1 \text{ моль} \cdot 150 \text{ г/моль} = 15$ г

Определите массу сульфида алюминия, который образуется при сплавлении алюминия массой 5,4 г с серой химическим количеством 0,8 моль.

На основе проведенных расчетов, масса сульфида алюминия, который образуется в реакции, составляет 15 г.

Ответ: 15 г.

Какое вещество не полностью израсходуется в данной реакции?

В ходе решения (пункт 3) было установлено, что сера находится в избытке, так как для полного расходования алюминия требуется 0,3 моль серы, а по условию было взято 0,8 моль. Следовательно, сера израсходуется не полностью.

Ответ: Сера.