Question

Образец алюминия полностью растворился в серной кислоте, при этом выделилось 3,36 л водорода (при н. у.). Какая масса 10%-ного раствора серной кислоты взята для реакции?

Answer 1

Ответ:

157,5 г

Объяснение:

                       х г                                             3,6 л

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

                3*98 г/моль                                  3*22,4 л/моль

m(H2SO4) = 3*98*3,6/(3*22,4) = 15,75 г

w(H2SO4) = mв-ва/mр-ра * 100%

m(H2SO4)р-р = 15,75/0,1 = 157,5 г

Answer 2

Давайте разберем этот вопрос шаг за шагом.

Сначала найдем количество молей водорода, которое было выделено при реакции. Для этого воспользуемся законом Дальтона о частичных давлениях газов:

PV = nRT

Где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Обратим внимание, что объем водорода указан при нормальных условиях (н.у.), что означает 0°C (273.15 K) и 1 атмосферное давление.

V = 3.36 л = 0.00336 м³ P = 1 атм = 101325 Па R = 8.314 м³·Па/(моль·K) T = 273.15 K

Подставив значения и решив уравнение относительно n, получим количество молей водорода:

n = PV / RT = (101325 Па * 0.00336 м³) / (8.314 м³·Па/(моль·K) * 273.15 K) ≈ 0.01412 моль

Теперь у нас есть количество молей водорода, и мы знаем, что в реакции алюминий (Al) полностью растворился в серной кислоте (H2SO4), образуя газ водорода (H2) и соли алюминия. Согласно уравнению реакции:

2 Al + 3 H2SO4 -> Al2(SO4)3 + 3 H2

Мольное соотношение между алюминием и серной кислотой: 2:3.

Так как количество молей водорода в данной реакции равно количеству молей алюминия, и мольное соотношение между алюминием и серной кислотой также 2:3, то количество молей серной кислоты (H2SO4) будет:

n(H2SO4) = (3/2) * n(Al) ≈ (3/2) * 0.01412 моль ≈ 0.02118 моль

Теперь мы можем рассчитать массу серной кислоты:

Молярная масса H2SO4 = 2 * молярная масса H + молярная масса S + 4 * молярная масса O = 2 * 1.008 г/моль + 32.07 г/моль + 4 * 15.999 г/моль ≈ 98.079 г/моль

Масса серной кислоты = n(H2SO4) * молярная масса H2SO4 ≈ 0.02118 моль * 98.079 г/моль ≈ 2.079 г

Так как серная кислота взята в 10%-ном растворе, то 10% этой массы будет составлять сама кислота, а остальные 90% - растворитель (вода).

Масса кислоты = 0.1 * 2.079 г ≈ 0.2079 г

Таким образом, масса 10%-ного раствора серной кислоты, взятая для реакции, составляет около 0.2079 г.