Какой объем водорода выделился при реакции цинка массой 13 г с раствором, содержащим 30 г серной кислоты (н.у)?

Yaschik_8549

45

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения массы и закон пропорций в химии. Давайте начнем.

Шаг 1: Найдем мольную массу цинка (Zn) и серной кислоты (H2SO4). Мольная масса цинка равна 65,38 г/моль, а мольная масса серной кислоты составляет 98,08 г/моль.

Шаг 2: Найдем количество вещества цинка (Zn) и серной кислоты (H2SO4). Для этого разделим массу вещества на его мольную массу, используя формулу:

количество вещества (моль) = масса вещества (г) / мольная масса вещества (г/моль)

Количество вещества цинка:
моль цинка = 13 г / 65,38 г/моль
моль цинка = 0,198 моль

Количество вещества серной кислоты:
моль H2SO4 = 30 г / 98,08 г/моль
моль H2SO4 = 0,306 моль

Шаг 3: Определим коэффициент пропорциональности в реакции между цинком и серной кислотой. Из уравнения реакции:

Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2

мы видим, что одна молекула цинка реагирует с одной молекулой серной кислоты и образует одну молекулу водорода.

Таким образом, коэффициент пропорциональности между количеством вещества цинка (0,198 моль) и объемом выделившегося водорода (V) будет равен 1/2, так как уравнение реакции показывает, что одна молекула цинка образует одну молекулу водорода.

Шаг 4: Найдем объем выделившегося водорода. Для этого умножим количество вещества водорода на его молярный объем при нормальных условиях (22,4 л/моль).

Объем водорода (V):
V = количество вещества H2 * молярный объем H2
V = 0,198 моль * 22,4 л/моль
V = 4,435 л

Таким образом, объем водорода, выделенного при реакции цинка массой 13 г с раствором серной кислоты массой 30 г, составляет 4,435 л.

Важно отметить, что данная задача предполагает идеальные условия, где все реагенты и продукты находятся при нормальных условиях (н.у).