15(6 баллов). Определите массу сульфида алюминия, который образуется при сплавлении 10,8 г алюминия с 22,4 г серы.

1. Запишем уравнение реакции между алюминием и серой: $$2Al + 3S \rightarrow Al_2S_3$$ 2. Рассчитаем молярные массы алюминия (Al) и серы (S): * $$M(Al) = 27 \ г/моль$$ * $$M(S) = 32 \ г/моль$$ 3. Рассчитаем количество вещества (в молях) алюминия и серы: * $$n(Al) = \frac{m(Al)}{M(Al)} = \frac{10.8 \ г}{27 \ г/моль} = 0.4 \ моль$$ * $$n(S) = \frac{m(S)}{M(S)} = \frac{22.4 \ г}{32 \ г/моль} = 0.7 \ моль$$ 4. Определим, какое из веществ находится в избытке. Для этого сравним отношение количества вещества каждого реагента к его стехиометрическому коэффициенту в уравнении реакции: * Для алюминия: $$\frac{n(Al)}{2} = \frac{0.4}{2} = 0.2$$ * Для серы: $$\frac{n(S)}{3} = \frac{0.7}{3} = 0.233$$ Так как $$\frac{n(Al)}{2} < \frac{n(S)}{3}$$, алюминий находится в недостатке, а сера - в избытке. Расчет массы продукта реакции будем вести по алюминию. 5. Рассчитаем молярную массу сульфида алюминия ($$Al_2S_3$$): $$M(Al_2S_3) = 2 \cdot M(Al) + 3 \cdot M(S) = 2 \cdot 27 \ г/моль + 3 \cdot 32 \ г/моль = 54 + 96 = 150 \ г/моль$$ 6. Определим количество вещества сульфида алюминия, которое образуется. Так как на 2 моль алюминия образуется 1 моль сульфида алюминия, то: $$n(Al_2S_3) = \frac{1}{2} \cdot n(Al) = \frac{1}{2} \cdot 0.4 \ моль = 0.2 \ моль$$ 7. Рассчитаем массу сульфида алюминия: $$m(Al_2S_3) = n(Al_2S_3) \cdot M(Al_2S_3) = 0.2 \ моль \cdot 150 \ г/моль = 30 \ г$$ Ответ: Масса сульфида алюминия, образовавшегося при сплавлении 10,8 г алюминия с 22,4 г серы, составляет 30 г.