Какая масса 20% раствора серной кислоты потребуется для полного растворения магниевой пластинки массой 13,2 грамма
Какая масса 20% раствора серной кислоты потребуется для полного растворения магниевой пластинки массой 13,2 грамма, если она опущена в 5% раствор хлорида железа (II) плотностью 1,08 г/мл и объемом 160,75 мл? После окончания реакции пластинка была извлечена и просушена. Пожалуйста, предоставьте уравнения реакций, указанные в условии задачи, и выполните все необходимые расчеты (указывайте единицы измерения для искомых физических величин).
Ивановна_5632 49
Шаг 1: Найдите массу хлорида железа (II), содержащегося в растворе.Для этого умножьте плотность раствора (1,08 г/мл) на его объем (160,75 мл):
Масса хлорида железа (II) = плотность × объем
Масса хлорида железа (II) = 1,08 г/мл × 160,75 мл
Масса хлорида железа (II) = 173,49 г
Шаг 2: Найдите количество магниевой пластинки, которая может раствориться в данном объеме раствора хлорида железа (II).
Для этого воспользуемся реакционным уравнением между магнием и хлоридом железа (II):
\[FeCl_2 + Mg \rightarrow MgCl_2 + Fe\]
Молекулярная масса магния (Mg) = 24 г/моль
Молекулярная масса хлорида железа (II) (FeCl2) = 55,85 г/моль + (2 × 35,45 г/моль) = 126,75 г/моль
Согласно уравнению, на 1 моль магния (Mg) требуется 1 моль хлорида железа (II) (FeCl2).
Следовательно, моли магния (Mg) = моли хлорида железа (II) (FeCl2).
Масса магния (Mg) = масса хлорида железа (II) (FeCl2) = 173,49 г
Теперь вычислим мольное количество магния (Mg):
Мольное количество магния (Mg) = масса магния (Mg) / молекулярная масса магния (Mg)
Мольное количество магния (Mg) = 173,49 г / 24 г/моль
Мольное количество магния (Mg) = 7,229 моль
Шаг 3: Найдите мольное количество серной кислоты (H2SO4), необходимое для реакции с магнием.
Согласно реакционному уравнению, на 1 моль магния (Mg) требуется 1 моль серной кислоты (H2SO4).
Следовательно, мольное количество серной кислоты (H2SO4) = мольное количество магния (Mg) = 7,229 моль
Шаг 4: Найдите массу 20% раствора серной кислоты, содержащую необходимое мольное количество серной кислоты.
Для этого использовать процентное содержание раствора и его объем.
Процентное содержание серной кислоты (H2SO4) в 20% растворе означает, что на 100 г раствора приходится 20 г серной кислоты.
Масса серной кислоты (H2SO4) = процентное содержание × масса раствора
Масса раствора = масса серной кислоты / процентное содержание
Масса раствора = \(7,229 \, моль \times (98,09 \, г/моль + 2 \times 16,00 \, г/моль) / 0,20 = 542,18 \, г\)
Следовательно, масса 20% раствора серной кислоты, необходимая для растворения магниевой пластинки, составляет 542,18 г.