Question

Вычислите объем (н.у.) и массу водорода, выделяющегося при растворении 5,2г цинка в 200г 49%-ного раствора серной кислоты. мы подобные не решали, можно с объяснениями, .

Answer 1

Дано:
m(Zn) = 5.2 г
m(p-pa H2SO4) = 200 г
ω(Н2SO4) = 49%=0.49
Найти:
V(H2) - ?
m(H2) - ?
Решение.
M(Zn) = 65 г/моль
∨(Zn) = 5.2 г/65 г/моль = 0,08 моль
m(H2SO4) = 200 г*0,49 = 98 г
M(H2SO4) = 98 г/моль
∨((H2SO4) = 98 г/98 г/моль = 1 моль
М(Н2) = 2 г/моль
Vm = 22,4 л/моль

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
из уравнения реакции вытекает, что ∨(Zn) = ∨(H2SO4) = ∨(H2)
Исходя из условия задачи, серная кислота взята в избытке, поэтому расчеты проводим по цинку:
∨(Zn) = ∨(H2) = 0.08 моль
V(H2) = 22.4 л/моль*0,08 моль = 1,792 л
m(H2) = 2 г/моль*0,08 моль = 0,16 г
ответ: объем водорода 1,792 л, масса водорода 0,16 г.

Answer 2

Решение:
Для начала запишем уравнение реакции:
$Zn + H_2SO_4 = ZnSO_4 + H_2$
Найдем количество вещества цинка:
$n(Zn) = \frac{5.2}{65} = 0.08$ моль.
А теперь количество вещества кислоты. Однако есть одно НО!
Нам дан раствор кислоты. 49%. Это значит, что в этой системе как раз-таки и содержится кислота в 49%. На остальную часть приходится растворителю. Как правило, это вода.
Но так как мы записали уравнение относительно кислоты, то нам и надо выделить эти 49% из раствора. Т.е. найти массу чистой кислоты.
$m(H_2SO_4)=\frac{200*49}{100}=98$ грамм.
Теперь найдем количество вещества кислоты
$n(H_2SO_4)=\frac{98}{98} = 1$ моль
По уравнению должны реагировать одинаковые количества веществ как цинка, так и кислоты. Но в расчетах мы получили совсем другое: у цинка 0.08, у кислоты 1. Очевидно, что цинк дан в недостатке.
РАСЧЕТЫ В ТАКИХ ЗАДАЧАХ ПРОВОДЯТСЯ ПО НЕДОСТАТКУ.
$n(H_2)=n(Zn)=0.08$ моль
$V(H_2)=22.4*0.08 = 1.792$ литров.
ответ: 1.792 литра