Каков объем газов (н.у.), образующихся при реакции 1,8 г угля с избытком 88%-ного раствора серной кислоты?

Бельчонок

36

Данная задача связана с химией и рассматривает объем газов, образующихся при реакции. Давайте пошагово решим задачу и объясним каждый шаг.

Шаг 1: Найдем молярную массу угля.

Уголь (C) является элементом со значением атомной массы 12.01 г/моль. Из условия задачи у нас есть 1,8 г угля. Чтобы найти моль угля, необходимо разделить массу угля на его молярную массу:

\[ моль \, угля = \frac{масса \, угля}{молярная \, масса \, угля} = \frac{1,8 \, г}{12.01 \, г/моль} \]

Шаг 2: Вычислим количество серной кислоты, участвующей в реакции.

В условии задачи сказано, что используется 88%-ный раствор серной кислоты. Это означает, что в 100 мл раствора содержится 88 г серной кислоты.

Мы знаем массу угля, которая равна 1,8 г и раствор серной кислоты имеет концентрацию 88%. Чтобы найти количество используемой серной кислоты, необходимо выполнить следующее преобразование:

\[ моль \, серной \, кислоты = \frac{масса \, серной \, кислоты}{молярная \, масса \, серной \, кислоты} = \frac{масса \, серной \, кислоты}{\% \, серной \, кислоты \times общая \, масса \, раствора \times молярная \, концентрация} \]

Заметьте, что 100 мл раствора не являются чистой серной кислотой, поэтому мы учитываем общую массу раствора и молярную концентрацию в формуле расчета количества серной кислоты.

Шаг 3: Найдем соотношение между реагентами и продуктами реакции.

Согласно уравнению реакции, каждый моль угля соединяется с 2 молями серной кислоты и образует продукты реакции, включающие газы (н.у.). Таким образом, мы имеем следующее соотношение:

\[ моль \, угля : моль \, серной \, кислоты : моль \, газов = 1 : 2 : ? \]

Здесь вопросительный знак означает, что нам нужно найти количество молей газов (н.у.).

Шаг 4: Найдем количество молей газов, образующихся при реакции.

У нас уже есть количество молей угля и количество молей серной кислоты, поэтому с помощью рассмотренного соотношения мы можем найти количество молей газов (н.у.).

\[ моль \, газов = 2 \times моль \, серной \, кислоты \]

Шаг 5: Найдем объем газов.

Объем газов (н.у.) можно рассчитать, зная количество молей газов с помощью идеального газового закона: V = nRT/P, где V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа, P - давление газа (обычно принимается равным атмосферному давлению).

Несмотря на то, что в задаче не указаны конкретные значения температуры и давления, мы можем предположить, что реакция происходит при стандартных условиях температуры и давления (н.у.), при которых давление равно 1 атмосфере и температура равна 273 К.

Таким образом, мы получаем следующее выражение для объема газов:

\[ V = моль \, газов \times R \times T / P \]

Шаг 6: Подставляем значения и рассчитываем объем газов.

Мы знаем, что количество молей газов равно 2 раза количеству молей серной кислоты, которое мы рассчитали на шаге 4. Значение универсальной газовой постоянной (R) равно 0.0821 атм*л/(моль*К). Температура (T) принимается равной 273 К. Давление (P) принимается равным 1 атмосфере.

Подставляем значения в выражение и рассчитываем:

\[ V = 2 \times моль \, серной \, кислоты \times R \times T / P \]

После всех расчетов мы получим окончательный ответ, который будет показывать объем газов (н.у.), образующихся при данной реакции.

Вернитесь с полученным значением, и я помогу вам провести расчеты и дать окончательный ответ на задачу "Каков объем газов (н.у.), образующихся при реакции 1,8 г угля с избытком 88%-ного раствора серной кислоты?".