Question

Какой объем водорода (н.у.) выделится при взаимодействии 730 г 30%-го раствора серной кислоты(H2SO4) с цинком?​

Answer 1

Для решения данной задачи нам потребуется использовать закон сохранения массы.

1. Сначала определяем количество вещества серной кислоты(H2SO4):
Масса серной кислоты (H2SO4) = 730 г
Процентное содержание серной кислоты = 30%

Сначала определим массу самой серной кислоты в растворе:
Масса серной кислоты = (30% / 100%) * 730 г = 0.3 * 730 г = 219 г

Затем определим количество вещества серной кислоты:
Количество вещества серной кислоты = масса / молярная масса

Молярная масса H2SO4 = (1 * 2) + 32 + (16 * 4) = 98 г/моль
Количество вещества серной кислоты = 219 г / 98 г/моль
≈ 2.234 моль

2. Затем определяем реакцию между серной кислотой (H2SO4) и цинком (Zn):
H2SO4 + Zn -> ZnSO4 + H2

Из уравнения реакции видно, что при взаимодействии 1 моля серной кислоты выделяется 1 моль водорода.
Таким образом, количество вещества водорода будет таким же, как и количество вещества серной кислоты.

3. Определяем количество вещества водорода:
Количество вещества водорода = количество вещества серной кислоты = 2.234 моль

4. Наконец, определяем объем выделившегося водорода:
Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа PV = nRT, где:
P - давление газа (н.у.) = 1 атм
V - объем газа
n - количество вещества газа
R - универсальная газовая постоянная = 0.0821 л × атм / (моль × К)
T - температура газа (н.у.) = 273 К

Подставим известные значения в уравнение и решим его относительно V:
V * 1 = 2.234 моль * 0.0821 л × атм / (моль × К) * 273 К
V ≈ 2.234 моль * 22.414 л/моль
V ≈ 50 л

Таким образом, объем водорода, выделенного при взаимодействии 730 г 30%-го раствора серной кислоты с цинком, составляет примерно 50 литров (н.у.).