Question

Какая масса кальция вступит в реакцию с серной кислотой если выделится 112 л водорода

Answer 1

200 грамм кальция вступит в реакцию

Answer 2

Для того чтобы решить данную задачу, нужно знать уравнение реакции между кальцием (Ca) и серной кислотой (H2SO4) и использовать соотношение стехиометрии реакции.

Уравнение реакции между Ca и H2SO4:

Ca + H2SO4 → CaSO4 + H2

Согласно уравнению реакции, на один моль Ca необходимо два моля H2, то есть 1 моль Ca реагирует с 2 молями H2.

Теперь, для определения массы Ca, которая реагирует с заданным объемом водорода, нужно выполнить следующие шаги:

Шаг 1: Рассчитаем количество молей H2, используя идеальный газовый закон. Для этого используем уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа (в абсолютных единицах, Кельвинах).

Предположим, что реакция происходит при стандартных условиях температуры и давления (STP), то есть при 0°C (273.15 K) и давлении 1 атмосферы (101.3 кПа).

Объем водорода: V = 112 л = 112 дм³ Температура в Кельвинах: T = 273.15 K Универсальная газовая постоянная: R = 0.0821 л·атм/(моль·К)

Теперь найдем количество молей H2:

n(H2) = PV / RT n(H2) = (112 дм³) / (0.0821 л·атм/(моль·К) * 273.15 К) n(H2) ≈ 4.28 моль

Шаг 2: Рассчитаем количество молей Ca. Учитывая стехиометрию реакции, 1 моль Ca реагирует с 2 молями H2.

Таким образом, количество молей Ca будет равно половине количества молей H2:

n(Ca) = n(H2) / 2 n(Ca) ≈ 4.28 моль / 2 ≈ 2.14 моль

Шаг 3: Рассчитаем массу Ca. Для этого нужно знать молярную массу кальция (Ca), которая равна примерно 40.08 г/моль.

Теперь можем рассчитать массу Ca:

Масса(Ca) = n(Ca) * молярная масса(Ca) Масса(Ca) ≈ 2.14 моль * 40.08 г/моль ≈ 85.8 г

Таким образом, примерно 85.8 г кальция вступит в реакцию с серной кислотой, при условии, что выделится 112 л водорода при стандартных условиях температуры и давления.