Question

• 2. Какой объем водорода (н.у.) выделится при взаимодействии 2,4 г магния с раствором серной кислоты массой 100 ги с массовой долей Н2SO4 20%?​

Answer 1

Ответ:

Так как кислота разбавленная, то запишем уравнение взаимодействия для разбавленной кислоты:

$Mg+H2SO_4=MgSO_4+H_2$

Найдем количество вещества кислоты:

$n_{H_2SO_4}=\frac{m_{H_2SO_4+H_2O}* \omega_{H_2SO_4}}{M_{H_2SO_4}} \\n_{H_2SO_4}=\frac{100g*0.2}{98\frac{g}{mol} } \\n_{H_2SO_4}=0.204mol$

Найдем количество вещества магния:

$n_{Mg}=\frac{m_{Mg}}{M_{Mg}} \\n_{Mg}=\frac{2.4g}{24\frac{g}{mol}} \\n_{Mg}=0.1mol$

Так как коэффициенты в реакции равны, то видно, что металла в недостатке, решаем по нему:

Количество водорода будет таким же как количество металла, так как коэффициенты относятся как 1 : 1

$n_{Mg}=n_{H_2}\\n_{H_2}=0.1mol$

Найдем объем:

$V_{H_2}=V_M*n_{H_2}\\V_{H_2}=22.4\frac{L}{mol} *0.1mol\\V_{H_2}=2.24L$

Answer 2

Для решения этой задачи, нам нужно знать химическое уравнение реакции между магнием (Mg) и серной кислотой (H2SO4) и использовать мольные соотношения.

Сначала найдем мольные массы магния (Mg) и серной кислоты (H2SO4):

Мольная масса Mg = 24,31 г/моль Мольная масса H2SO4 = 21 (H) + 32,07 (S) + 416 (O) = 98,07 г/моль

Теперь, мы знаем, что массовая доля H2SO4 составляет 20%, что означает, что в 100 г раствора содержится 20 г H2SO4.

Теперь найдем количество молей H2SO4 в 20 г H2SO4:

Масса H2SO4 = 20 г Количество молей H2SO4 = Масса / Мольная масса = 20 г / 98,07 г/моль ≈ 0,204 моль H2SO4

Теперь, используя сбалансированное химическое уравнение реакции между Mg и H2SO4:

Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2

Мольное соотношение между Mg и H2 равно 1:1. Таким образом, количество молей H2, которые выделится при реакции, также составляет 0,204 моль.

Теперь, мы можем найти массу водорода (H2), используя его мольную массу:

Мольная масса H2 = 2*1 (H) = 2 г/моль

Масса водорода (H2), выделившегося при реакции:

Масса H2 = Количество молей H2 * Мольная масса H2 = 0,204 моль * 2 г/моль = 0,408 г

Итак, при взаимодействии 2,4 г магния с раствором серной кислоты массой 100 г и массовой долей H2SO4 20%, выделится 0,408 г водорода (н.у.).