Question

определите массовую долю серной кислоты в растворе массой 100 г, которая взаимодействует с алюминием, если известно что при этом выделяется 4,48 л водорода​

Answer 1

V(H2) = 4,48л

mр-ра(H2SO4) = 100г

w(H2SO4) =?

3H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2

n(H2) = V/Vm = 4,48л / 22,4л/моль = 0,2моль

n(H2SO4) = n(H2) = 0,2моль

m(H2SO4) = n*M = 0,2моль * 98г/моль = 19,6г

w(H2SO4) = mв/mр-ра = 19,6г / 100 = 0,196 = 19,6%

Ответ: 19,6%

Answer 2

Для определения массовой доли серной кислоты в растворе, который взаимодействует с алюминием и при этом выделяется водород, можно воспользоваться информацией о количестве выделившегося водорода и химических реакциях, происходящих в данной системе.

Уравнение химической реакции между серной кислотой (H2SO4) и алюминием (Al) выглядит следующим образом:

3H2SO4 + 2Al → 3H2 + Al2(SO4)3.

Из уравнения видно, что на 3 молекулы серной кислоты (H2SO4) требуется 2 атома алюминия (Al) и образуется 3 молекулы водорода (H2).

Известно, что при данной реакции выделяется 4,48 л водорода. Мы знаем, что при стандартных условиях (0°C и 1 атмосферное давление), 1 моль газа занимает объем 22,4 литра. Следовательно, 4,48 л водорода соответствуют:

4.48 л / 22.4 л/моль = 0.2 моль водорода.

Согласно уравнению реакции, на каждые 3 молекулы водорода выделяется 3 молекулы серной кислоты, и это соотношение сохраняется:

3H2SO4 на 3H2.

Значит, количество молей серной кислоты также равно 0.2 моль.

Далее, нужно вычислить молекулярную массу серной кислоты (H2SO4):

Масса H2SO4 = 21 (H) + 32 (S) + 416 (O) = 98 г/моль.

Теперь мы знаем массу серной кислоты, соответствующую 0.2 моль водорода:

Масса H2SO4 = 0.2 моль * 98 г/моль = 19.6 г.

Итак, массовая доля серной кислоты в растворе массой 100 г составляет:

(19.6 г / 100 г) * 100% = 19.6%.