Question

Вычислить количество вещества соли, образующейся при воздействии на железо раствора серной кислоты массой 20 г с массовой долей Н2SO4 10%.

Answer 1

Дан

ν(BaSO₄) = 0,2 моль

ω(H₂SO₄) = 20 %

--------------------------

m(р-ра H₂SO₄) - ?

Решение:

H₂SO₄ + BaCl₂ = 2HCl + BaSO₄

ν(BaSO₄) = ν(H₂SO₄) ⇒ ν(H₂SO₄) = 0,2 моль

m(H₂SO₄) = ν(H₂SO₄)·M(H₂SO₄)

M(H₂SO₄) = 2 + 32 + 64 = 98 г/моль

m(H₂SO₄) = 98 г/моль·0,2 моль = 19,6 г

m(р-ра H₂SO₄) = m(H₂SO₄)·100 %/ω(H₂SO₄)  

m(р-ра H₂SO₄)  = 19,6 г · 100 %/20 % = 98 г.

Ответ: m(р-ра H₂SO₄)

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо составить уравнение химической реакции между железом и серной кислотой, а затем использовать стехиометрию, чтобы вычислить количество образующейся соли.

Уравнение реакции между железом (Fe) и серной кислотой (H2SO4) выглядит следующим образом:

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2↑

Мольные массы веществ: Fe (железо) = 55.85 г/моль H2SO4 (серная кислота) = 98.08 г/моль FeSO4 (сульфат железа(II)) = 151.91 г/моль

Шаг 1: Найдем количество вещества серной кислоты (H2SO4) в растворе.

Масса раствора = 20 г Массовая доля H2SO4 = 10%

Масса H2SO4 = Масса раствора × Массовая доля H2SO4 Масса H2SO4 = 20 г × 0.10 = 2 г

Шаг 2: Вычислим количество молей H2SO4.

Количество молей H2SO4 = Масса H2SO4 / Мольная масса H2SO4 Количество молей H2SO4 = 2 г / 98.08 г/моль ≈ 0.0204 моль

Шаг 3: Согласно уравнению реакции, 1 моль железа (Fe) реагирует с 1 молью серной кислоты (H2SO4) и образует 1 моль сульфата железа(II) (FeSO4).

Шаг 4: Вычислим количество молей сульфата железа(II) (FeSO4).

Количество молей FeSO4 = 0.0204 моль

Шаг 5: Найдем массу FeSO4, образующейся в реакции.

Масса FeSO4 = Количество молей FeSO4 × Мольная масса FeSO4 Масса FeSO4 = 0.0204 моль × 151.91 г/моль ≈ 3.10 г

Таким образом, количество вещества сульфата железа(II), образующегося при реакции железа с раствором серной кислоты массой 20 г с массовой долей H2SO4 10%, составляет приблизительно 3.10 г.