Question

Дано: 48 г серной кислоты вступили в реакцию с цинком. Рассчитайте массу и объем выделившегося водорода

Answer 1

Zn+H2SO4=ZnSO4+H2

n(H2SO4)=m(H2SO4)/M(H2SO4)=48г/98г/моль=0,49 моль

n(H2)=0,49 моль

m(H2)=n(H2)×M(H2)=0,49моль× 2г/моль =0,98 г

V(H2)=n(H2)×Vm=0,49моль×22,4дм^3/моль=10,97 дм^3

Answer 2

Для рассчета массы и объема выделившегося водорода, необходимо знать уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и цинком (Zn):

H2SO4 + Zn -> ZnSO4 + H2↑

Из уравнения видно, что каждая молекула серной кислоты (H2SO4) реагирует с молекулой цинка (Zn) и образует молекулу водорода (H2) и сульфата цинка (ZnSO4). Таким образом, водород выделяется в газообразном состоянии.

Сначала, рассчитаем количество молекул серной кислоты, соответствующее 48 г:

Молярная масса H2SO4 = 12 + 32 + 164 = 98 г/моль

Количество молекул = масса / молярная масса = 48 г / 98 г/моль ≈ 0.49 моль

Теперь, учитывая, что каждая молекула серной кислоты (H2SO4) образует одну молекулу водорода (H2), мы знаем, что количество молекул водорода равно 0.49 моль.

Молярная масса водорода (H2) = 1*2 = 2 г/моль

Масса выделившегося водорода = количество молекул водорода * молярная масса водорода Масса выделившегося водорода = 0.49 моль * 2 г/моль ≈ 0.98 г

Теперь, чтобы рассчитать объем выделившегося водорода, мы используем универсальный газовый закон, представленный уравнением:

PV = nRT

где: P - давление газа (предполагаем, что давление равно атмосферному, т.е., 1 атмосфера) V - объем газа n - количество молей газа (в данном случае, количество молей водорода) R - универсальная газовая постоянная (приближенное значение R = 0.0821 латм/(мольК)) T - температура в Кельвинах (предположим, что температура равна комнатной, т.е., 298 К)

Теперь, подставим известные значения в уравнение:

1 * V = 0.49 * 0.0821 * 298

V ≈ 0.049 л (или 49 мл)

Таким образом, масса выделившегося водорода составляет приблизительно 0.98 г, а его объем - около 49 мл.