Каков объем газа (н.у.) выделяющегося при взаимодействии 10 г железа с 120 г 10% серной кислоты?

Yaschik_1045

40

Чтобы решить эту задачу, мы должны использовать химическое уравнение реакции между железом (Fe) и серной кислотой (H2SO4). Вот уравнение реакции:

\( Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2 \)

Из данного химического уравнения мы видим, что одна молекула железа реагирует с одной молекулой серной кислоты, образуя одну молекулу сульфата железа (FeSO4) и одну молекулу водорода (H2).

Для начала, нам необходимо найти количество вещества (в молях) железа и серной кислоты, используя их молярные массы. Молярная масса железа (Fe) равна 55.85 г/моль, а молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна 98 г/моль.

Масса железа (Fe) равна 10 г и масса серной кислоты (H2SO4) равна 120 г.

Давайте найдем количество вещества железа (Fe):

\[
\text{Моль железа (Fe)} = \frac{{\text{масса железа (Fe)}}}{{\text{молярная масса железа (Fe)}}}
\]

\[
\text{Моль железа (Fe)} = \frac{{10 \, \text{г}}}{55.85 \, \text{г/моль}}
\]

\[
\text{Моль железа (Fe)} \approx 0.179 \, \text{моль}
\]

Теперь найдем количество вещества серной кислоты (H2SO4):

\[
\text{Моль серной кислоты (H2SO4)} = \frac{{\text{масса серной кислоты (H2SO4)}}}{{\text{молярная масса серной кислоты (H2SO4)}}}
\]

\[
\text{Моль серной кислоты (H2SO4)} = \frac{{120 \, \text{г}}}{{98 \, \text{г/моль}}}
\]

\[
\text{Моль серной кислоты (H2SO4)} \approx 1.224 \, \text{моль}
\]

Теперь мы должны определить соотношение между количеством вещества железа и серной кислоты в реакции. Из уравнения реакции мы видим, что для каждой молекулы железа требуется одна молекула серной кислоты.

Значит, количество вещества железа (Fe) и серной кислоты (H2SO4) равны.

Теперь, чтобы найти количество газа (нормальных условиях), выделяющегося при реакции, нам нужно преобразовать количество вещества в газообразное состояние в соответствии с пропорцией идеального газа. 1 моль газа при нормальных условиях (н.у.) занимает 22,4 литра объема.

Таким образом, объем газа (н.у.), выделяющегося при реакции, будет:

\[
\text{Объем газа (н.у.)} = \text{Количество вещества газа} \cdot 22.4 \, \text{л/моль}
\]

\[
\text{Объем газа (н.у.)} \approx 1.224 \, \text{моль} \cdot 22.4 \, \text{л/моль}
\]

\[
\text{Объем газа (н.у.)} \approx 27.41 \, \text{л}
\]

Таким образом, при взаимодействии 10 г железа с 120 г 10% серной кислоты, выделяется примерно 27.41 л газа (нормальных условиях).

Я надеюсь, это решение понятно и подробно объясняет процесс получения ответа. Если у вас возникли дополнительные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь задавать.