Szia!

A vas és a kén között lejátszódó reakció:

Fe+S=FeS

Mivel a keverékben nem maradt kén, az összes átalakult, így végül csak vas és vas-szulfid maradt a berendezésben. Ezek össztömege pedig 10 g, mivel eredetileg is annyi volt és a tömeg nem változhat, mivel nincsen illékony komponens.

Sósavval viszont mindkettő reagál, mégpedig a következő módon:

Fe+2HCl=FeCl2+H2
FeS+2HCl=FeCl2+H2S

A két gáz (H2 és H2S) pedig együttesen tesznek ki 3,136 l-t. Mivel normál állapotban vagyunk, ezért a gázok moláris térfogata 22,41 dm3, így ennyi gáz összesen 3,136/22,41=0,14 mol. De ez áll egyszer hidrogénből és hidrogén-szulfidból, ezek arányát pedig nem ismerjük, így nem tudjuk, melyikből mennyi van.
Épp ezért legyen a hidrogén anyagmennyisége x. Ekkor a hidrogén-szulfidé a maradék, azaz 0,14-x lesz.
HA jobban megnézzük a reakciókat, 1 mol vasból 1 mol hidrogén lesz, így x mol hidrogénhez x mol vas kell. 1 mol vas-szulfid esetében szintén egy mol hidrogén-szulfid keletkezik, így 0,14-x mol hidrogén-szulfidhoz 0,14-x vas szulfid kell.
Azaz a 10 g-os keverékben kell lennie x mol vasnak és 0,14-x mol vas-szulfidnak. Mivel a vas atomtömege 55,85 g/mol, a vas-szulfid moláris tömege pedig 87,9 g/mol ezért ezen két anyag tömegének összege 10 g-nak kell hogy legyen azaz:

10=55,85x+87,9×(0,14-x)

Ha ezt megoldjuk, x-re 0,07200-t kapunk, tehát a gázelegyben 0,072 mol hidrogén és 0,14-0,072=0,068 mol kén hidrogén volt. Így a hidrogén mol%-a 0,072/0,14×100=51,43%, míg a hidrogén-szulfidé 0,068/0,14×100=48,57%

A tömegszázalékok kiszámításához a kétt anyag tömegét ki kell számolni. Mivel avas anyagmennyisége 0,072 mol, tömege 0,072×55,85=4,02g, míg a vas-szulfidé 0,068×87,9=5,98g.
Így a keverés vastartalma 4,02/10×100=40,2%, vas-szulfid tartalma pedig 5,98/10×100=59,8%