Вариант 2 1. Қакое количество вещества серной кислоты в растворе: a) прореагирует с 0,2 моль оксида железа (111) Fe2O3; б) потребуется для полного растворения 4 г гидроксида натрия NaOН; в) вступит в реакцию с 3,01-1023 молекулами магния Mg?
Чтобы найти количество вещества серной кислоты (H₂SO₄) в каждом из предложенных случаев, нужно использовать соответствующие химические уравнения и данные о реакциях.
a) Реакция с оксидом железа (III) Fe₂O₃:
Реакция серной кислоты с оксидом железа (III) может быть записана следующим образом:
\[ Fe₂O₃ + 3H₂SO₄ \rightarrow 2Fe(SO₄) + 3H₂O \]
Из уравнения видно, что на 1 моль Fe₂O₃ требуется 3 моль H₂SO₄.
Если у нас есть 0,2 моль Fe₂O₃, то количество H₂SO₄ можно найти следующим образом:
\[ n(H₂SO₄) = 0,2 \, \text{моль Fe₂O₃} \times 3 \, \frac{\text{моль H₂SO₄}}{\text{моль Fe₂O₃}} = 0,6 \, \text{моль} \]
Ответ: 0,6 моль H₂SO₄.
б) Реакция с гидроксидом натрия NaOH:
Здесь у нас есть гидроксид натрия, и реакция будет следующей:
\[ H₂SO₄ + 2NaOH \rightarrow Na₂SO₄ + 2H₂O \]
Из уравнения видно, что на 1 моль H₂SO₄ требуется 2 моль NaOH.
Сначала найдем количество молей NaOH в 4 г:
- Молярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
- Количество молей NaOH:
\[ n(NaOH) = \frac{4 \, г}{40 \, г/моль} = 0,1 \, \text{моль} \]
Теперь используем соотношение из реакции:
\[ n(H₂SO₄) = \frac{0,1 \, \text{моль NaOH}}{2} = 0,05 \, \text{моль} \]
Ответ: 0,05 моль H₂SO₄.
в) Реакция с магнием Mg:
Реакция магния с серной кислотой выглядит так:
\[ Mg + H₂SO₄ \rightarrow MgSO₄ + H₂ \]
Из уравнения видно, что на 1 моль Mg требуется 1 моль H₂SO₄.
Сначала найдем количество молей Mg в 3,01 × 10²³ молекулах:
- Число Авогадро \( N_A = 6,02 \times 10^{23} \text{молекул/моль} \)
Количество молей Mg:
\[ n(Mg) = \frac{3,01 \times 10^{23} \text{молекул}}{6,02 \times 10^{23} \text{молекул/моль}} \approx 0,5 \, \text{моль} \]
Так как на 1 моль Mg необходимо 1 моль H₂SO₄, то:
\[ n(H₂SO₄) = 0,5 \, \text{моль} \]
Ответ: 0,5 моль H₂SO₄.
В итоге:
- a) 0,6 моль H₂SO₄
- б) 0,05 моль H₂SO₄
- в) 0,5 моль H₂SO₄
