Question

В 120 г раствора серной кислоты поместили избыток порошка магния. При этом выделился газ объёмом 0,56 л (н. у.). Вычислите массовую долю кислоты в исходном растворе.

Answer 1

Ты уверена, что ты правильно все написала?

Answer 2

Для решения этой задачи, первым шагом будет выяснить, что происходит при реакции магния с серной кислотой.

Реакция между магнием (Mg) и серной кислотой (H2SO4) приводит к образованию магния сульфата (MgSO4) и выделению водорода (H2):

Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2

Магний (Mg) реагирует с серной кислотой (H2SO4) в соотношении 1:1. Это значит, что 1 моль магния реагирует с 1 молью серной кислоты. Кроме того, зная объем газа в нормальных условиях (н. у.) и зная стандартные условия температуры и давления (0°C и 1 атм), можно определить количество выделенного водорода.

1 моль газа при н. у. занимает примерно 22,71 литров. Используем эту информацию:

0,56 л H2 ÷ 22,71 л/моль ≈ 0,024 моль H2

Таким образом, 0,024 моль водорода выделилось в реакции.

Масса магния (Mg) можно вычислить, зная объем выделившегося газа и его плотность. Плотность водорода при н. у. составляет около 0,09 г/л:

Масса H2 = 0,56 л × 0,09 г/л ≈ 0,05 г

Теперь, зная массу выделившегося водорода и протекшую реакцию, можно определить массу серной кислоты, участвующей в реакции:

Масса H2SO4 = Масса H2 × (моль H2SO4 / моль H2) Молярная масса H2SO4 = 1 × молярная масса H2SO4 = 1 × (1 + 32 + 16 × 4) г/моль ≈ 98 г/моль

Масса H2SO4 = 0,05 г × (1 моль / 2 моль) ≈ 0,05 г

Теперь мы знаем, что в реакции участвовало приблизительно 0,05 г серной кислоты. Осталось вычислить массовую долю кислоты в исходном растворе.

Пусть масса исходного раствора равна M г.

Массовая доля кислоты = (Масса H2SO4 / Масса исходного раствора) × 100% Массовая доля кислоты = (0,05 г / 120 г) × 100% ≈ 0,0417 × 100% ≈ 4,17%

Таким образом, массовая доля серной кислоты в исходном растворе составляет около 4,17%.