Question

1.     Вычислить массу железа, растворившегося в серной кислоте, если известен объём образовавшегося водорода, равный 5,6л. (н.у.) Fe  + H2SO4 -> FeSO4  + H2​

Answer 1

Fe  + H2SO4 -> FeSO4  + H2

n(H2) = V/Vm = 5.6/22.4  =0.25 моль

химическое количество водорода соответствует химическому количеству железа, тогда

m(Fe)  = n*M = 0.25 * 56 = 14 г

Answer 2

Для вычисления массы железа, растворившегося в серной кислоте, сначала нужно определить количество молей образовавшегося водорода, а затем использовать это количество молей для вычисления массы железа. Для этого можно воспользоваться законом сохранения массы и законом Гей-Люссака.

1. Сначала определим количество молей водорода (H₂), образовавшегося в реакции. Из уравнения реакции видно, что коэффициент перед водородом равен 1, что означает, что каждая моль железа (Fe) дает одну моль водорода. Поэтому количество молей водорода равно количеству молей железа.

2. Далее, воспользуемся уравнением состояния идеального газа, чтобы перевести объем водорода (V) из нормальных условий (н.у.) в стандартные условия (с.у.):

   При н.у. температура (T) равна 0°C (273 К), а давление (P) равно 1 атмосфере (101.3 кПа). При с.у. температура также равна 0°C (273 К), а давление равно 1 атмосфере (101.3 кПа).

   По уравнению состояния идеального газа: P₁V₁/T₁ = P₂V₂/T₂

   P₁ = 1 атмосфера V₁ = 5,6 л T₁ = 273 К P₂ = 1 атмосфера V₂ = ? T₂ = 273 К

   Подставим значения и найдем V₂:

   1 * 5,6 / 273 = 1 * V₂ / 273

   V₂ = 5,6 л

3. Теперь у нас есть количество молей водорода (n) и его объем при с.у. (V₂). Мы можем использовать идеальное газовое уравнение, чтобы определить количество молей водорода:

   PV = nRT

   Где: P - давление V - объем n - количество молей R - универсальная газовая постоянная T - температура в Кельвинах

   Теперь подставим значения и решим для n:

   n = (P * V) / (RT)

   n = (1 атмосфера * 5,6 л) / (0.0821 латм/мольК * 273 К)

   n ≈ 0,244 молей водорода

4. Поскольку каждая моль железа даёт одну моль водорода, то количество молей железа также равно 0,244 моль.

5. Теперь определим массу железа. Для этого нужно узнать молярную массу железа (Fe), которая равна примерно 55,85 г/моль.

   Масса железа = количество молей железа * молярная масса железа

   Масса железа = 0,244 моль * 55,85 г/моль ≈ 13,63 г

Итак, масса железа, растворившегося в серной кислоте, составляет примерно 13,63 грамма.