В том, что вода состоит из химических элементов кислорода и водорода можно убедиться, получив её реакцией соединения соответствующих простых веществ. При разложении воды электрическим током образуется водород и кислород в виде газов.
Водород и кислород соединяются с образованием воды в тех же объёмных отношениях (2:1), в каких они выделяются при её разложении. При разложении воды выделяется водорода в 2 раза больше, чем кислорода, и что при образовании воды расходуются те же газы в тех же объёмных отношениях, позволяет вычислить массовые доли водорода и кислорода в воде и определить соотношение атомов в молекуле воды. Допустим, что при разложении воды выделится кислород объёмом 1 л, тогда водорода при этом получится 2 л. Зная, что масса 1 л водорода равна 0,089 г, а масса 1 л кислорода равна 1,429 г, получаем массовые отношения водорода и кислорода в воде:
0,179 г : 1,429 г = 1:8,
т. е. на 1 массовую часть водорода приходится 8 массовых частей кислорода, но 1 массовая часть водорода соответствует одному атому водорода [Ar(H)=1], а 8 массовых частей кислорода - ½ атома кислорода [Ar(O) = 16]. Следовательно, в молекуле воды на два атома водорода приходится один атом кислорода, т. е. формула воды Н2О. Из того же отношения (1:8) можно вычислить и массовые доли элементов в воде, если учесть, что на воду приходится 9 массовых частей (1 массовая часть + 8 массовых частей):
Кислород необходим практически всем живым существам. Вне земной атмосферы человек вынужден брать с собой запас кислорода. Полученный искусственно кислород используют для дыхания в любой чуждой среде, где приходится работать людям: в авиации при полетах на больших высотах, в пилотируемых космических аппаратах, при восхождении на высокие горные вершины, в экипировке пожарных, которым часто приходится действовать в задымленной и ядовитой атмосфере и т.д. В медицине кислород используют для поддержания жизни больных с затрудненным дыханием и для лечения некоторых заболеваний. Однако чистым кислородом при нормальном давлении долго дышать нельзя – это опасно для здоровья. Но главными потребителями кислорода, конечно, являются энергетика, металлургия и химическая промышленность.
Электрические и тепловые станции, работающие на угле, нефти или природном газе используют атмосферный кислород для сжигания топлива. Для металлургической и химической промышленности нужен уже не атмосферный, а чистый кислород. Чистый кислород расходуется главным образом на получение стали из чугуна и металлолома. В машиностроении, в строительстве кислород используют для сварки и резки металлов.
m(p-pa H2SO4)=250 г
ω(H2SO4) = 5% или 0,05
V(H2)=?
m(ZnSO4)=?
m(H2SO4) = 250 г*0,05 = 12,5 г
n(H2SO4) = 12,5 г/98 г/моль = 0,1276 моль
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2
Из УХР n(H2)=n(ZnSO4)=n(H2SO4)=0.1276 моль
V(H2) = 0,1276 моль*22,4 л/моль = 2,857 л
M(ZnSO4)= 163 г/моль
m(ZnSO4) = 0,1276 моль*163 г/моль = 20,8 г
ответ: 2,9 л Н2 и 20,8 г ZnSO4