Question

К 400 г 12%-ного раствора серной кислоты добавили 4 г магния. Вычислите массовую долю сульфата магния в конечном растворе

Answer 1

Дано:

m(p-pa H2SO4) = 400 r

ω(H2SO4)= 12% или 0,12

m(Mg)=4 г

Найти:

ω(MgSO4)-?

Решение.

n(H2SO4)=400 г*0,12/98 г/моль = 0,4898 моль

n(Mg) = 4 г/24 г/моль = 0,1667 моль

Mg + H2SO4 = MgSO4 + H2

Из УХР следует, что серная к-та в избытке, поэтому n(MgSO4)=n(Mg)

n(MgSO4)=0,1667 моль

m(MgSO4) = n/M = 0,1667 моль*120 г/моль = 20 г

m(p-pa) = 400 г + 4 г = 404 г

ω(MgSO4) = 20 г/404 г*100% = 4,95%

Ответ: 4,95%

Answer 2

Для вычисления массовой доли сульфата магния в конечном растворе нужно выполнить несколько шагов.

1. Найдем количество моль серной кислоты в исходном растворе: Масса серной кислоты = 400 г Концентрация раствора = 12% = 12 г на 100 г раствора

Масса серной кислоты = 400 г * 12% = 400 г * 0.12 = 48 г

Для вычисления количества моль серной кислоты воспользуемся её молярной массой. Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль (1 моль серной кислоты содержит 2 моля водорода, 1 моль серы и 4 моля кислорода).

Количество моль H2SO4 = Масса H2SO4 / Молярная масса H2SO4 = 48 г / 98 г/моль ≈ 0.49 моль.

2. Рассмотрим реакцию, которая происходит с магнием:

H2SO4 + Mg -> MgSO4 + H2

В этой реакции 1 моль серной кислоты (H2SO4) реагирует с 1 моль магния (Mg) и образует 1 моль сульфата магния (MgSO4).

3. Вычислим количество моль магния (Mg) в исходной порции (4 г):

Масса магния = 4 г Молярная масса Mg = 24 г/моль

Количество моль Mg = Масса Mg / Молярная масса Mg = 4 г / 24 г/моль ≈ 0.167 моль

4. Так как Mg и H2SO4 реагируют в соотношении 1:1, количество моль сульфата магния (MgSO4) после реакции будет также 0.167 моль.

5. Найдем массу сульфата магния в конечном растворе:

Масса MgSO4 = Количество моль MgSO4 * Молярная масса MgSO4 = 0.167 моль * (24 г/моль + 32 г/моль + 4 * 16 г/моль) ≈ 0.167 моль * 120 г/моль ≈ 20 г

6. Вычислим массовую долю сульфата магния в конечном растворе:

Массовая доля = Масса MgSO4 в конечном растворе / Общая масса конечного раствора * 100%

Общая масса конечного раствора = Масса H2SO4 + Масса Mg = 48 г + 4 г = 52 г

Массовая доля = 20 г / 52 г * 100% ≈ 38.46%

Таким образом, массовая доля сульфата магния в конечном растворе составляет примерно 38.46%.