Какой объем газа (при стандартных условиях) может быть произведен при реакции 400 г 19,6%-ного раствора серной кислоты

Aleksey

13

Для решения данной задачи нам понадобятся данные о составе раствора, информация о реакции между серной кислотой и железом, а также знание о стандартных условиях.

Давайте начнем с состава раствора. У нас имеется 400 г 19,6%-ного раствора серной кислоты. Это означает, что в 100 г раствора содержится 19,6 г серной кислоты. Чтобы найти массу серной кислоты в 400 г раствора, мы можем использовать пропорцию:

\[\frac{{\text{{масса серной кислоты}}}}{{100 \, \text{{г}}}} = \frac{{19,6 \, \text{{г}}}}{{400 \, \text{{г}}}}\]

Решая эту пропорцию, мы получаем:

\[\text{{масса серной кислоты}} = \frac{{19,6 \, \text{{г}} \times 400 \, \text{{г}}}}{{100 \, \text{{г}}}} = 78,4 \, \text{{г}}\]

Теперь, зная массу серной кислоты, мы можем рассмотреть реакцию между серной кислотой и железом. В данном случае реакционное уравнение выглядит следующим образом:

\[H_2SO_4 + Fe \rightarrow FeSO_4 + H_2\]

Из уравнения видно, что 1 моль серной кислоты реагирует с 1 молью железа и образуется 1 моль ферросульфата и 1 моль водорода. Для расчета объема газа (водорода) необходимо знать количество вещества железа.

Для этого используем формулу:

\[\text{{количество вещества}} = \frac{{\text{{масса}}}}{{\text{{молярная масса}}}}\]

Молярная масса железа (Fe) составляет около 55,85 г/моль. Подставим значения в формулу:

\[\text{{количество вещества Fe}} = \frac{{78,4 \, \text{{г}}}}{{55,85 \, \text{{г/моль}}}} \approx 1,40 \, \text{{моль}}\]

Так как 1 моль серной кислоты реагирует с 1 молью железа, то объем водорода будет равен объему 1,40 моль водорода при стандартных условиях.

Объем газа (водорода) при стандартных условиях составляет 22,4 л/моль. Умножим значение количества вещества на объем 1 моль газа:

\[\text{{объем водорода}} = 1,40 \, \text{{моль}} \times 22,4 \, \text{{л/моль}} \approx 31,36 \, \text{{л}}\]

Итак, объем газа (в данном случае водорода), который будет произведен при реакции 400 г 19,6%-ного раствора серной кислоты с железом, составляет около 31,36 л при стандартных условиях.

Надеюсь, данное пошаговое решение было понятным для вас. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.