Question

Какой объём водорода выделиться при взаимодействии 600 г 20% серной кислоты с необходимым по реакции количеством вещества цинком? Какое это количество?

Answer 1

 дано:                 |  Решение:
m(p-pa)=60 g     |   m(в-ва)=m(p-pa)*w/100%
w(H2SO4)=20%  |  m(H2SO4)=60*20/100=12 g
-----------------------|   Mr(H2SO4)=1*2+32+16*4=98 g/mol
Найти:                |   Mr(Zn)=65 g/mol 
V(H2)-?              |   m(Zn)=65*12/98=8.5
n(Zn)-?               |   n(Zn)=8.5/65=0.12
                           |   V(H2)=12*22.4/98=2.7     возможно эт не правильно,хотя ваще хз                    

Answer 2

Для определения объема выделившегося водорода при взаимодействии 600 г 20% серной кислоты (H2SO4) с необходимым по реакции количеством цинка (Zn), нужно рассмотреть химическую реакцию:

\[ \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 \]

Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка взаимодействует с 1 молью серной кислоты, образуя 1 моль водорода. Масса молекулы водорода \( H_2 \) равна примерно 2 г/моль.

1. Найдем количество молей серной кислоты (H2SO4): Масса серной кислоты = 600 г Концентрация H2SO4 = 20% (массовая доля) \[ \text{Масса H}_2\text{SO}_4 = 600 \, \text{г} \times \frac{20}{100} = 120 \, \text{г} \]

Теперь, найдем количество молей \( H_2\text{SO}_4 \) используя молярную массу \( H_2\text{SO}_4 \), которая примерно равна 98 г/моль.

\[ \text{Моли H}_2\text{SO}_4 = \frac{\text{Масса H}_2\text{SO}_4}{\text{Молярная масса H}_2\text{SO}_4} \]

\[ \text{Моли H}_2\text{SO}_4 = \frac{120 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 1,22 \, \text{моль} \]

2. Найдем количество молей цинка (Zn): По уравнению реакции видно, что моль цинка (\( Zn \)) равна моли серной кислоты (\( H_2\text{SO}_4 \)).

\[ \text{Моли Zn} = 1,22 \, \text{моль} \]

3. Найдем массу цинка (Zn): Молярная масса цинка примерно равна 65 г/моль.

\[ \text{Масса Zn} = \text{Моли Zn} \times \text{Молярная масса Zn} \]

\[ \text{Масса Zn} = 1,22 \, \text{моль} \times 65 \, \text{г/моль} \approx 79,3 \, \text{г} \]

4. Найдем объем выделившегося водорода: По уравнению реакции, 1 моль водорода (\( H_2 \)) соответствует 1 молю цинка (\( Zn \)).

Таким образом, моли водорода равны молям цинка и составляют 1,22 моль. Теперь используем уравнение состояния идеального газа:

\[ V = \frac{nRT}{P} \]

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

Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре (примерно 298 K) и атмосферном давлении (1 атмосфера).

\[ V = \frac{1,22 \, \text{моль} \times 0,0821 \, \text{л·атм/(моль·К)} \times 298 \, \text{K}}{1 \, \text{атм}} \]

\[ V \approx 29,8 \, \text{л} \]

Итак, объем водорода, выделенного при данной реакции, составит примерно 29,8 литров.