сколько граммов сульфата цинка можно получить при взаимодействии избытка цинка с 500 мл 20% раствора серной кислоты плотностью 1.14 г/мл?
Чтобы решить задачу, нам нужно сначала определить, сколько серной кислоты содержится в 500 мл 20% раствора.
Определяем массу раствора: Плотность раствора серной кислоты составляет 1.14 г/мл. Следовательно, масса 500 мл раствора будет равна: \[ m_{\text{раствора}} = V \times \rho = 500 \, \text{мл} \times 1.14 \, \text{г/мл} = 570 \, \text{г} \]
Определяем массу серной кислоты в растворе: 20% раствор серной кислоты означает, что 20 граммов серной кислоты содержится в 100 граммах раствора. Тогда масса серной кислоты в 570 граммах раствора составит: \[ m_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{20}{100} \times 570 \, \text{г} = 114 \, \text{г} \]
Определяем количество молей серной кислоты: Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) составляет примерно 98 г/моль. Поэтому количество молей серной кислоты будет равно: \[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{114 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 1.16 \, \text{моль} \]
Реакция между цинком и серной кислотой: Реакция между цинком (Zn) и серной кислотой (H₂SO₄) может быть описана следующей химической реакцией: \[ \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 \] Из уравнения видно, что 1 моль Zn реагирует с 1 моль H₂SO₄, образуя 1 моль сульфата цинка (ZnSO₄).
Количество образуемого сульфата цинка: Поскольку у нас есть 1.16 моль серной кислоты, то, при условии, что цинка в избытке, мы можем получить 1.16 моль сульфата цинка.
Определяем массу сульфата цинка: Молярная масса сульфата цинка (ZnSO₄) составляет примерно 161.44 г/моль. Таким образом, масса сульфата цинка, который можно получить, составит: \[ m_{\text{ZnSO}_4} = n_{\text{ZnSO}_4} \times M_{\text{ZnSO}_4 = 1.16 \, \text{моль} \times 161.44 \, \text{г/моль} \approx 187.48 \, \text{г} \]
Ответ: при взаимодействии избытка цинка с 500 мл 20% раствора серной кислоты можно получить примерно 187.48 граммов сульфата цинка.
