Question

В раствор, содержащий 9,8 г серной кислоты, поместили порошок железа. Какой объём водорода выделился в результате этой реакции? Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2(↑)

Answer 1

Если коэффициенты правильно расставлены (то есть не нужны), то решение верно

Answer 2

Для решения этой задачи, нам необходимо сначала выяснить, какая масса железа будет реагировать с серной кислотой, а затем рассчитать объём выделившегося водорода.

1. Найдем количество молей серной кислоты (H2SO4): Масса H2SO4 = 9,8 г Молярная масса H2SO4 = 98 г/моль (масса атомов: H = 1 г/моль, S = 32 г/моль, O = 16 г/моль)

Количество молей H2SO4 = Масса H2SO4 / Молярная масса H2SO4 Количество молей H2SO4 = 9,8 г / 98 г/моль = 0,1 моль

2. Запишем сбалансированное уравнение реакции: Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2

Из уравнения видно, что для реакции требуется 1 моль железа на 1 моль серной кислоты.

3. Найдем количество молей железа (Fe), необходимое для реакции: Количество молей Fe = Количество молей H2SO4 = 0,1 моль

4. Найдем массу железа, соответствующую найденному количеству молей: Масса Fe = Количество молей Fe x Молярная масса Fe Молярная масса Fe = 56 г/моль

Масса Fe = 0,1 моль x 56 г/моль = 5,6 г

Таким образом, для реакции с 9,8 г серной кислоты потребуется 5,6 г железа.

5. Теперь рассчитаем количество молей выделившегося водорода (H2). Из уравнения видно, что 1 моль железа реагирует и образует 1 моль водорода.

Количество молей H2 = Количество молей Fe = 0,1 моль

6. Рассчитаем объём выделившегося водорода при нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм):

1 моль газа занимает при нормальных условиях объём 22,4 л.

Объём H2 = Количество молей H2 x Объём 1 моль H2 Объём H2 = 0,1 моль x 22,4 л/моль = 2,24 л

Таким образом, в результате этой реакции выделится 2,24 л водорода при нормальных условиях.