Question

Какой объем водорода выделится при взаимодействии достаточного количества цинка с 392 г 50%-го раствора серной кислоты?Срочно

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Для решения этой задачи необходимо определить, сколько моль серной кислоты содержится в 392 г 50%-го раствора. Для этого можно воспользоваться формулой для расчета массовой доли:

массовая доля = (масса растворенного вещества / масса раствора) x 100%

В случае 50%-го раствора серной кислоты массовая доля серной кислоты равна 50%, следовательно, масса серной кислоты в 392 г раствора равна:

масса H2SO4 = 392 г x 50% = 196 г

Далее нужно определить количество молей серной кислоты, используя ее молярную массу и молярную концентрацию раствора:

молярная масса H2SO4 = 2 x молярная масса H + молярная масса S + 4 x молярная масса O = 2 x 1,01 г/моль + 32,07 г/моль + 4 x 16,00 г/моль = 98,08 г/моль

молярная концентрация H2SO4 = массовая концентрация / молярную массу = 196 г / 98,08 г/моль = 2 моль/л

Таким образом, в 392 г 50%-го раствора серной кислоты содержится 2 моля серной кислоты.

Уравнение реакции между цинком и серной кислотой имеет вид:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑

Согласно уравнению, на каждый моль цинка выделяется один моль водорода. Следовательно, если взаимодействует достаточное количество цинка, чтобы полностью прореагировать с 2 молями серной кислоты, то выделится 2 моля водорода.

Объем выделившегося водорода можно определить, зная его количество в молях и используя уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль x К)), T - температура газа в кельвинах.

Допустим, что реакция происходит при комнатной температуре и давлении. Тогда P = 1 атм, T = 298 К. Количество водорода, выделенного при реакции, равно 2 молям.  

Следовательно, чтобы найти объем выделенного водорода, нужно решить уравнение состояния для V:

V = nRT / P

Подставляя значения, получим:

V = 2 моль x 8,31 Дж/(моль x К) x 298 К / 1 атм = 4952,76 мл = 4,95 л

Таким образом, при взаимодействии достаточного количества цинка с 392 г 50%-го раствора серной кислоты выделится 4,95 л водорода.