Question

При действии на цинк 120 г серной кислоты, выделилось 26,88 л водорода. Определите массу цинка и массовую долю серной кислоты, вступивших в реакцию

Answer 1

Дано:

m(p-pa H2SO4)= 120 r

V(H2) = 26,88 л

Найти:

m(Zn)-?

ω(H2SO4)-?

M(Zn) = 65 г/моль

M(H2SO4) = 98 г/моль

Vm = 22.4 л/моль

n(H2)= V/Vm = 26,88 л/22,4 л/моль = 1,2 моль

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

Из УХР ⇒ n(Zn)=n(H2SO4)=n(H2)

n(Zn) = 1,2 моль

n(H2SO4) = 1,2 моль

m=n*M

m(Zn)= 1,2 моль*65 г/моль = 78 г

m(H2SO4) = 1,2 моль*98 г/моль = 117,6 г

ω(H2SO4) = 117.6 г/120 г = 0,98 или 98%

Ответ: 78 г цинка, 98% серной к-ты

Условие задачи не верное, будет выделяться SO2, а не Н2, т.к. серная к-та концентрированная.

Answer 2

Для определения массы цинка и массовой доли серной кислоты, вступивших в реакцию, нужно использовать уравнение реакции между цинком и серной кислотой:

Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2

Согласно уравнению, мольный коэффициент для цинка (Zn) и водорода (H2) равен 1. Таким образом, 1 моль цинка прореагирует с 1 молью серной кислоты, образуя 1 моль сульфата цинка (ZnSO4) и 1 моль водорода.

Шаг 1: Рассчитаем количество молей водорода, выделившегося в реакции. Для этого воспользуемся уравнением и объемом выделившегося водорода (26,88 л):

1 моль H2 = 22,4 л x моль H2 = 26,88 л

x = 26,88 л / 22,4 л/моль ≈ 1,2 моль H2

Таким образом, 1,2 моль водорода образовалось в результате реакции.

Шаг 2: Рассчитаем массу цинка, используя количество молей водорода.

Масса цинка (Zn) = количество молей H2 × молярная масса Zn

Молярная масса цинка (Zn) ≈ 65,38 г/моль

Масса цинка (Zn) = 1,2 моль × 65,38 г/моль ≈ 78,46 г

Таким образом, масса цинка, вступившего в реакцию, составляет приблизительно 78,46 г.

Шаг 3: Рассчитаем массовую долю серной кислоты (H2SO4).

Массовая доля H2SO4 = (масса H2SO4 / общая масса реакционной смеси) × 100%

Общая масса реакционной смеси = масса цинка + масса H2O

Масса H2O = объем H2 × плотность H2O

Масса H2O = 26,88 л × 0,08988 г/л (плотность H2O при 25 °C) ≈ 2,41 г

Общая масса реакционной смеси = 78,46 г (масса цинка) + 2,41 г (масса H2O) ≈ 80,87 г

Теперь можем рассчитать массовую долю H2SO4:

Массовая доля H2SO4 = (масса H2SO4 / общая масса реакционной смеси) × 100% Масса H2SO4 = общая масса реакционной смеси - масса цинка Масса H2SO4 ≈ 80,87 г - 78,46 г ≈ 2,41 г

Массовая доля H2SO4 = (2,41 г / 80,87 г) × 100% ≈ 2,98%

Таким образом, массовая доля серной кислоты (H2SO4), вступившей в реакцию, составляет приблизительно 2,98%.