Question

Вычислить количество вещества газа который выделиться при действии на железо раствора сульфатной кислоты массой 40г с массовой долей 15 %

Answer 1

Дано

m = 40 г

w(H2SO4) = 15% = 0.15

Решение

m(H2SO4) = mw(H2SO4) = 40 * 0.15 = 6 г

n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 6 / (2 * 1 + 32 + 4 * 16) = 6 / 98 = 6 / 98 = 0.06 моль

Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2

n(H2) = n(Fe) = 0.06 моль

V(H2) = n(H2) * Vm = 0.06 * 22.4 = 1.344 дм3

Ответ:

n(H2) = 0.06 моль

V(H2) = 1.344 дм3

Answer 2

Для вычисления количества вещества газа, выделяющегося при реакции между железом и сульфатной кислотой, нужно знать химическое уравнение реакции и использовать закон сохранения массы.

Сначала найдем мольную массу сульфатной кислоты (H₂SO₄). Она равна:

H₂ = 2 г/моль S = 32 г/моль O₄ = 4 * 16 г/моль = 64 г/моль

H₂SO₄ = 2 + 32 + 64 = 98 г/моль

Теперь найдем массу сульфатной кислоты в вашем растворе:

Масса сульфатной кислоты = 40 г * 15% = 6 г

Теперь найдем количество молей сульфатной кислоты:

Количество молей = Масса / Мольная масса = 6 г / 98 г/моль ≈ 0,0612 моль

Теперь мы знаем, что каждый моль сульфатной кислоты реагирует с двумя молями водорода (H₂) по химическому уравнению:

H₂SO₄ + Fe -> FeSO₄ + H₂

Следовательно, количество молей водорода, выделяющегося при реакции, равно:

Количество молей водорода = 0,0612 моль * 2 = 0,1224 моль

Теперь мы можем использовать закон Гей-Люссака для вычисления количества вещества газа:

PV = nRT

Где: P - давление газа V - объем газа n - количество молей газа R - универсальная газовая постоянная (приближенно 0,0821 л⋅атм/моль⋅К) T - температура в Кельвинах

Для нашего случая, мы можем предположить стандартные условия (0°C или 273 К и 1 атм):

P * V = n * R * T

Теперь мы хотим выразить V (объем газа), поэтому:

V = (n * R * T) / P

Подставим значения:

V = (0,1224 моль * 0,0821 л⋅атм/моль⋅К * 273 К) / 1 атм ≈ 2,93 литра

Таким образом, при действии на железо 40 г раствора сульфатной кислоты массовой долей 15%, выделится примерно 2,93 литра водорода при стандартных условиях.