В3. Вычислите объём газа (н. у.), который выделится при действии избытка сульфида железа(II) на 490 г 10%-ного раствора серной кислоты.

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:
• Сульфид железа(II) реагирует с серной кислотой с выделением сероводорода:
• \[ \text{FeS} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2\text{S} \uparrow \]
2. Рассчитаем массу серной кислоты в растворе:
• Масса раствора = 490 г.
• Массовая доля H₂SO₄ = 10% = 0.1.
• Масса H₂SO₄ = Масса раствора × Массовая доля = 490 г × 0.1 = 49 г.
3. Рассчитаем молярную массу серной кислоты (H₂SO₄):
• M(H₂SO₄) = 2 × M(H) + M(S) + 4 × M(O) = 2 × 1 + 32 + 4 × 16 = 2 + 32 + 64 = 98 г/моль.
4. Рассчитаем количество вещества серной кислоты:
• n(H₂SO₄) = Масса H₂SO₄ / M(H₂SO₄) = 49 г / 98 г/моль = 0.5 моль.
5. Рассчитаем количество вещества выделившегося газа (H₂S) по уравнению реакции:
• Из уравнения видно, что 1 моль H₂SO₄ реагирует с образованием 1 моль H₂S.
• Поскольку сульфид железа(II) в избытке, количество H₂S будет определяться количеством H₂SO₄.
• n(H₂S) = n(H₂SO₄) = 0.5 моль.
6. Рассчитаем объём газа H₂S (н.у.):
• При нормальных условиях (н.у.) объём 1 моль любого газа равен 22.4 л/моль.
• V(H₂S) = n(H₂S) × V_m = 0.5 моль × 22.4 л/моль = 11.2 л.

Ответ: 11.2 л