Какова масса серной кислоты, необходимой для реакции с магнием, чтобы полностью поглотить выделившийся сероводород

Щелкунчик

12

Для начала, давайте вспомним реакцию между серной кислотой (\(H_2SO_4\)) и магнием (\(Mg\)). Реакция между ними идет следующим образом:
\[H_2SO_4 + Mg \rightarrow MgSO_4 + H_2\uparrow\]
Образуется сульфат магния (\(MgSO_4\)) и выделяется молекула водорода.

Теперь рассмотрим реакцию между серной кислотой и сероводородом (\(H_2S\)). Реакция происходит следующим образом:
\[H_2SO_4 + H_2S \rightarrow 2H_2O + S\uparrow\]
Образуется вода и образуется сера.

Теперь, чтобы вычислить массу серной кислоты (\(H_2SO_4\)), необходимой для реакции с магнием и полного поглощения выделившегося сероводорода (\(H_2\)) в растворе гидроксида натрия (\(NaOH\)), сначала найдем мольные соотношения между этими веществами.

Молярная масса \(H_2SO_4\) равна 98 г/моль, а молярная масса \(H_2\) 2 г/моль. Исходя из уравнения реакции с магнием, видно, что каждая моль серной кислоты реагирует с 1 молью магния и образует 1 моль \(H_2\).

Теперь рассмотрим реакцию между серной кислотой и сероводородом. Видно, что каждая моль серной кислоты реагирует с 1 молью сероводорода и образует 1 моль серы.

Давайте перейдем к расчетам. Имеем массу раствора гидроксида натрия \(NaOH\) равную 300 г. Так как содержание \(NaOH\) в растворе составляет 27%, то масса \(NaOH\) в растворе будет равна \(300 \cdot \frac{27}{100} = 81\) г.

Теперь найдем количество молей \(NaOH\):
\[\text{Моли} = \frac{\text{масса вещества}}{\text{молярная масса}}\]
Молярная масса \(NaOH\) равна 40 г/моль, поэтому:
\[\text{Моли } NaOH = \frac{81}{40} = 2.025\]

Исходя из реакции между \(NaOH\) и \(H_2SO_4\), каждая моль \(NaOH\) требует 1 моли \(H_2SO_4\).

Так что нам нужно 2.025 моль \(H_2SO_4\) для реакции с \(NaOH\).

Теперь найдем массу \(H_2SO_4\):
\[\text{Масса} = \text{Количество молей} \times \text{Молярная масса}\]
\[\text{Масса } H_2SO_4 = 2.025 \times 98 = 198.45\] г

Таким образом, для полного поглощения выделившегося сероводорода в растворе гидроксида натрия массой 300 г и содержанием \(NaOH\) 27%, необходимо примерно 198.45 г серной кислоты.