Question

Хватит ли 200 мл 4 - процентной серной кислоты (плотность 1,025 г/см3) для растворения 24 г магния? Ответ подтвердите расчетом. Вычислите объем водорода (н.у.), выделившегося в ходе реакции. Решите пожалуйста полностью (дано, решение, ответ). Заранее спасибо.

Answer 1

Дано:
V(H₂SO₄)=200 мл
w(H₂SO₄)=4%=0,04
ρ(H₂SO₄)=1,025 г/см³=1,025 г/мл
m(Mg)=24 г
Найти: V(H₂)-?

Решение:
а) Найдем количество вещества серной кислоты:
$n(H_2SO4)= \frac{V(H_2SO4)*p(H_2SO4)*w(H_2SO4)}{M(H_2SO4)}= \frac{200*1,025*0,04}{98}=0,0837$ моль
Найдем количество вещества магния:
$n(Mg)= \frac{m(Mg)}{M(Mg)}= \frac{24}{24}=1$ моль
n(H₂SO₄)<n(Mg)⇒расчет ведется по кислоте (кислота в недостатке, значит ее не хватит для полного растворения магния)
б) Mg+H₂SO₄=MgSO₄+H₂↑
n(H₂SO₄)=n(H₂)=0,0837 моль (по уравнению)
Найдем объем водорода:
$V(H_2)=n(H_2)*V_m=0,0837*22,4=1,875$ л
Ответ: а) не хватит
б) 1,875 л

Answer 2

Дано: Масса магния (Mg) = 24 г Объем серной кислоты (H2SO4) = 200 мл Плотность серной кислоты = 1,025 г/см³ Молярная масса магния (Mg) = 24,31 г/моль Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98,09 г/моль

Решение: 1. Рассчитаем количество молей магния: n(Mg) = масса(Mg) / молярная масса(Mg) n(Mg) = 24 г / 24,31 г/моль ≈ 0,987 моль

2. Рассчитаем количество молей серной кислоты, необходимое для реакции с магнием: Согласно уравнению реакции: Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2 Коэффициент перед H2SO4 равен 1, что означает, что для реакции с 1 молью магния требуется 1 моль серной кислоты. Таким образом, количество молей серной кислоты (H2SO4) равно количеству молей магния (n(Mg)): n(H2SO4) = n(Mg) ≈ 0,987 моль

3. Рассчитаем массу серной кислоты: масса(H2SO4) = n(H2SO4) * молярная масса(H2SO4) масса(H2SO4) = 0,987 моль * 98,09 г/моль ≈ 96,59 г

4. Рассчитаем объем серной кислоты, используя ее плотность: объем(H2SO4) = масса(H2SO4) / плотность(H2SO4) объем(H2SO4) = 96,59 г / 1,025 г/см³ ≈ 94,27 см³

Ответ: Для растворения 24 г магния требуется около 94,27 см³ 4-процентной серной кислоты.