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:
$$Zn+H_{2}S{O}_4\to ZnS{O}_4+H_2$$

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.