17. После пропускания 11,2 л (н.у.) сероводорода через избыток раствора гидроксида натрия получили 312 г раствора сульфида натрия. Вычислите массовую долю соли в полученном растворе.

Решение:

Дано:

• V(H₂S) = 11,2 л (н.у.)
• m(раствора Na₂S) = 312 г
• Найти: ω(Na₂S)

1. Найдем количество вещества сероводорода (H₂S):

При нормальных условиях (н.у.) молярный объем любого газа равен 22,4 л/моль.

\[ n(H_2S) = \frac{V(H_2S)}{V_m} = \frac{11.2 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.5 \text{ моль} \]

2. Составим уравнение реакции:

Сероводород реагирует с гидроксидом натрия (NaOH) в избытке. Возможны две реакции:

1) H₂S + NaOH → NaHS + H₂O (Образуется гидросульфид натрия)

2) H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O (Образуется сульфид натрия)

По условию задачи получен сульфид натрия (Na₂S). Это значит, что реакция шла до конца, и образовался именно сульфид натрия.

3. Найдем количество вещества сульфида натрия (Na₂S), которое образовалось:

Из уравнения реакции H₂S + 2NaOH → Na₂S + 2H₂O видно, что 1 моль H₂S дает 1 моль Na₂S.

Следовательно, n(Na₂S) = n(H₂S) = 0.5 моль.

4. Найдем молярную массу сульфида натрия (Na₂S):

M(Na₂S) = 2 × M(Na) + M(S) = 2 × 23 г/моль + 32 г/моль = 46 г/моль + 32 г/моль = 78 г/моль.

5. Найдем массу сульфида натрия (Na₂S), которая образовалась:

\[ m(Na_2S) = n(Na_2S) \times M(Na_2S) = 0.5 \text{ моль} \times 78 \text{ г/моль} = 39 \text{ г} \]

6. Рассчитаем массовую долю сульфида натрия в полученном растворе:

Массовая доля (ω) вычисляется по формуле: ω = (масса растворенного вещества / масса раствора) × 100%

\[ ω(Na_2S) = \frac{m(Na_2S)}{m(\text{раствора Na}_2\text{S})} = \frac{39 \text{ г}}{312 \text{ г}} \]

\[ ω(Na_2S) = 0.125 \]

Переведем в проценты:

\[ ω(Na_2S) = 0.125 \times 100\% = 12.5\% \]

Ответ: Массовая доля соли (Na₂S) в полученном растворе составляет 12.5%.