Прежде чем приступить к решению данной задачи, давайте разберемся, как происходит реакция между хлором и сульфидом калия.Хлор реагирует с сульфидом калия по следующему уравнению реакции⁚
2K₂S 3Cl₂ → 2KCl S₂Cl₂
Из уравнения видно, что на 2 моля сульфида калия реагирует 3 моля хлора. А так как хлор добавляется в избытке, необходимо определить количество хлора, необходимое для полной реакции с 115 г смеси.Для начала, найдем количество вещества сульфида калия в исходной смеси. Для этого воспользуемся молярной массой сульфида калия (K₂S), которая равна 174 г/моль:
n(K₂S) m(K₂S) / M(K₂S)
n(K₂S) 115 г / 174 г/моль
n(K₂S) ≈ 0٫661 моль
Теперь найдем количество хлора, необходимое для полной реакции с сульфидом калия. По уравнению реакции видно, что на 2 моля сульфида калия реагирует 3 моля хлора⁚
n(Cl₂) 3/2 * n(K₂S)
n(Cl₂) ≈ 3/2 * 0٫661 ≈ 0٫991 моль
Теперь найдем массу хлора, необходимую для полной реакции с сульфидом калия, используя молярную массу хлора (Cl₂), которая равна 71 г/моль:
m(Cl₂) n(Cl₂) * M(Cl₂)
m(Cl₂) ≈ 0,991 моль * 71 г/моль
m(Cl₂) ≈ 70,361 г
Однако, в задаче сказано, что масса образовавшегося осадка (S₂Cl₂) составила 22٫4 г. Это значит٫ что масса хлора٫ необходимого для полной реакции с сульфидом калия٫ превышает 22٫4 г. Таким образом٫ в данном случае хлор добавлен в избытке.Теперь можем вычислить массовую долю сульфида калия в исходной смеси⁚
массовая доля сульфида калия (%) (масса сульфида калия / масса исходной смеси) * 100
массовая доля сульфида калия (%) (115 г ౼ масса хлора) / 115 г * 100
массовая доля сульфида калия (%) (115 г ౼ 22,4 г) / 115 г * 100
массовая доля сульфида калия (%) ≈ 80,9%
Таким образом, массовая доля сульфида калия в исходной смеси составляет около 80٫9%.