Question

Який об’єм водню (н. у.) утвориться внаслідок взаємодії заліза з 300 г 9,8%-го розчину сульфатної кислоти?

Answer 1

Дано:
m(розчину H2SO4)=300г
w(H2SO4)=9,8%=0,098
V(Н2)-?

знайдемо масу сульфатної кислоти (речовини) в розчині: 300*0,098=29,4г

            29,4г                Хл
Fe + H2SO4=FeSO4+H2
             98г                 22,4л

х=29,4*22,4/98=6,72л

Answer 2

Для розв'язання цього завдання, спочатку, давайте знайдемо кількість сульфатної кислоти, що міститься в 300 г 9,8%-го розчину.

Спочатку знайдемо масу сульфатної кислоти в розчині:

Маса сульфатної кислоти = маса розчину × вміст речовини в розчині

Маса сульфатної кислоти = 300 г × 9,8% = 300 г × 0,098 = 29,4 г

Тепер знайдемо кількість молекул сульфатної кислоти, використовуючи її молекулярну масу.

Молекулярна маса H2SO4 = 1 (H) + 32 (S) + 16 × 4 (O) = 98 г/моль

Кількість молекул H2SO4 = маса H2SO4 / молекулярна маса H2SO4

Кількість молекул H2SO4 = 29,4 г / 98 г/моль ≈ 0,3 моль

Тепер, знаючи кількість молей сульфатної кислоти, давайте знайдемо кількість молей водню, які утворяться внаслідок реакції заліза з H2SO4. Залізо може реагувати з сульфатною кислотою, утворюючи водень (H2) та залізний сульфат (FeSO4).

З рівняння реакції між залізом (Fe) та сульфатною кислотою (H2SO4):

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Молекулярне співвідношення між Fe та H2 дорівнює 1:1. Тобто, кількість молей водню буде така ж, як і кількість молей заліза.

Отже, об'єм водню (нормальних умов) дорівнює кількості молей, які утворяться, помноженим на 22,4 л (об'єм одного молю газу за нормальних умов, 0 °C та 1 атм):

Об'єм водню = кількість молей водню × 22,4 л/моль

Об'єм водню = 0,3 моль × 22,4 л/моль ≈ 6,72 л

Таким чином, об'єм водню, що утвориться внаслідок взаємодії заліза з 300 г 9,8%-го розчину сульфатної кислоти, становитиме близько 6,72 л під нормальними умовами температури та тиску.