Какой количество водорода можно произвести при реакции 50 г серной кислоты с концентрацией 30% и 40 г цинка?

Скользящий_Тигр

58

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать химическое уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и цинком (Zn).

Сначала определим стехиометрическое соотношение между реагентами в химическом уравнении:
\[Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\]

Из уравнения видно, что для каждой молекулы цинка (Zn) реагирует одна молекула серной кислоты (H2SO4), образуя молекулу водорода (H2).

Теперь произведем несколько расчетов.

1. Расчет количества моль серной кислоты:
Масса серной кислоты = 50 г
Концентрация серной кислоты = 30% = 0.3
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98 г/моль

Количество моль серной кислоты:
\[n_{H2SO4} = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}} = \frac{{50}}{{98}} \approx 0.51 \, \text{{моль}}\]

2. Расчет количества моль цинка:
Масса цинка = 40 г
Молярная масса цинка (Zn) = 65 г/моль

Количество моль цинка:
\[n_{Zn} = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}} = \frac{{40}}{{65}} \approx 0.62 \, \text{{моль}}\]

3. Найдем мольное соотношение между серной кислотой и цинком:
Для разности количеств молекул между реагентами используется стехиометрическое соотношение из химического уравнения.

Из уравнения видно, что каждая молекула серной кислоты соответствует 1 молекуле цинка.
Таким образом, количество моль серной кислоты (H2SO4) будет равно количеству моль цинка (Zn).

4. Расчет количества моль водорода:
Исходя из мольного соотношения, количество моль водорода (H2) будет равно количеству моль серной кислоты (H2SO4).

\[n_{H2} = n_{H2SO4} = 0.51 \, \text{{моль}}\]

5. Расчет массы водорода:
Молярная масса водорода (H2) = 2 г/моль

Масса водорода:
\[m_{H2} = n_{H2} \times \text{{молярная масса}} = 0.51 \times 2 = 1.02 \, \text{{г}}\]

Итак, при реакции 50 г серной кислоты с концентрацией 30% и 40 г цинка будет произведено около 1.02 г водорода.