Question

Цинк массой 6,5 кг обработали 120 кг 10%-го раствора серной кислоты. определите объем выделившегося газа, если выход продукта реакции составила 80% от теоретически возможного. заранее .)

Answer 1

$Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}$

кол-во в-ва Zn = 6,5 кг / 65 кг/моль = 0,1 моль

m(H2SO4) = 120кг*0,1 = 12 кг

кол-во в-ва (к-ты) = 12кг / 98кг/моль = 0, 12 моль

к-та в избытке, расчёт по цинку.

объём газа ( теор) = 22,4 м³ * 0,1 моль = 2,24 м³

объём газа (факт) = 2,24 м³ * 0,8 = 1,792м³

Answer 2

6,5 кг      12 кг                        Х м3

Zn    +    H2SO4  = ZnSO4 + H2

65 кг        98 кг                     22,4 м3

Найдем массу и объём веществ по уравнению:

m = M x n

m(Zn) = 65 кг/моль х 1 кмоль = 65 кг

m(H2SO4) = 98 кг/кмоль х 1 кмоль = 98 кг

V = Vm x n

V(H2) = 22,4 м3/кмоль х 1 кмоль = 22,4 м3

Теперь найдем массу кислоты в растворе:

ω = m(в-ва) х 100% / m( р-ра)

m(в-ва) = ω х  m( р-ра) / 100%

m(H2SO4) = 10% х 120 кг/ 100% = 12 кг

Теперь найдем какое из веществ цинк или кислота находятся в избытке, какое в недостатке. Для этого одно из веществ обозначим Х и составим пропорцию:

6,5 кг Zn - Х кг H2SO4

65 кг Zn - 98 кг H2SO4

Х = 6,5 кг х 98 кг / 65 кг = 9,8 кг

Это значит кислота взята в недостатке, так как по условию задачи её 12 кг, а по рассчетам 9, 8 кг

Найдем объём газа теоретически:

12 кг / 98 кг = Х л / 22,4 м3

V(H2)теор = 12 кг х 22,4 м3 / 98 кг = 2,7 м3

Теперь найдем объём практически:

 φ = V(пр) х 100% / V(теор)

V(пр) =φ   х  V(теор) / 100%

V(H2) = 80% x 2,7 м3 / 100% = 2,16 м3