Question

200 г серной кислоты с массовой долей 35% H2SO4 полностью прореагировало с алюминием. Какой обьем водорода (н.у.) выделился?

Answer 1

................................................

Answer 2

Чтобы решить эту задачу, давайте сначала напишем химическое уравнение для реакции алюминия с серной кислотой:

\[ 2 \text{Al} + 3 \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow 2 \text{Al}_2(\text{SO}_4)_3 + 3 \text{H}_2 \uparrow \]

Из уравнения видно, что каждые 2 молекулы алюминия требуются 3 молекулы серной кислоты для полной реакции, и в результате образуется 3 молекулы водорода.

Масса серной кислоты равна \(200 \, \text{г} \times 0.35 = 70 \, \text{г}\), так как массовая доля серной кислоты составляет 35%.

Теперь найдем количество молекул серной кислоты:

\[ \text{Молекулы} = \frac{\text{Масса}}{\text{Молярная масса}} \]

Молярная масса серной кислоты (\(H_2SO_4\)) равна сумме масс атомов её составляющих элементов, умноженных на их количество в молекуле:

\[ 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль} \]

Теперь мы можем найти количество молекул серной кислоты:

\[ \text{Молекулы} = \frac{70 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \]

\[ \text{Молекулы} \approx 0.714 \, \text{моль} \]

Так как каждые 2 молекулы алюминия реагируют с 3 молекулами серной кислоты и образуют 3 молекулы водорода, то количество молекул водорода равно количеству молекул серной кислоты.

Теперь найдем количество молекул водорода:

\[ \text{Молекулы водорода} = 0.714 \, \text{моль} \]

Теперь преобразуем это количество молекул в объем водорода при нормальных условиях (н.у.). Объем одной молекулы водорода при нормальных условиях примерно равен объему молекулы идеального газа при н.у., который примерно равен \(22.4 \, \text{л/моль}\).

\[ \text{Объем водорода} = 0.714 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]

\[ \text{Объем водорода} \approx 15.98 \, \text{л} \]

Таким образом, при реакции 200 г серной кислоты с массовой долей 35% с алюминием, выделится примерно 15.98 л водорода при нормальных условиях (н.у.).