Какова масса серной кислоты с концентрацией 4,9%, которую нужно использовать для реакции с цинком, чтобы получить 11,2

Лось_6941

29

Данную задачу можно решить, применив закон сохранения массы. Перед тем, как перейти к решению, давайте разберемся в постановке задачи.

У нас есть серная кислота (H₂SO₄) с концентрацией 4,9%. Мы хотим узнать, какова масса этой кислоты, необходимая для реакции с цинком (Zn), чтобы получить 11,2 литров водорода (H₂) при стандартных условиях.

Перейдем к решению задачи.

1. Найдем количество вещества H₂, которое необходимо получить. Для этого воспользуемся уравнением реакции:

Zn + H₂SO₄ -> ZnSO₄ + H₂

Из уравнения видно, что на каждый моль цинка требуется образование одного моля водорода. Таким образом, количество вещества H₂ равно количеству вещества Zn.

Используя идеальный газовый закон, можем выразить количество вещества H₂ следующим образом:

n(H₂) = V(H₂) / Vm(H₂)

где n(H₂) - количество вещества H₂, V(H₂) - объем водорода, Vm(H₂) - молярный объем водорода при стандартных условиях (22,4 л/моль).

Подставляя значения, получаем:

n(H₂) = 11,2 л / 22,4 л/моль = 0,5 моль

2. Так как на каждый моль H₂ требуется один моль H₂SO₄, то количество вещества H₂SO₄ также равно 0,5 моль.

3. Теперь найдем массу серной кислоты (H₂SO₄), используя ее молярную массу. Молярная масса H₂SO₄ составляет 98,09 г/моль.

M(H₂SO₄) = n(H₂SO₄) * MM(H₂SO₄)

где M(H₂SO₄) - масса H₂SO₄, n(H₂SO₄) - количество вещества H₂SO₄, MM(H₂SO₄) - молярная масса H₂SO₄.

Подставляя значения, получаем:

M(H₂SO₄) = 0,5 моль * 98,09 г/моль = 49,05 г

Таким образом, масса серной кислоты с концентрацией 4,9%, необходимая для реакции с цинком и получения 11,2 литров водорода при стандартных условиях, составляет 49,05 г.