200 г 10%-ного раствора серной кислоты прореагировало с цинком, образовались сульфат цинка и водород. Вычислите количество вещества и массу, вступившей, в реакцию цинка.…

Дано:

• Масса 10%-ного раствора серной кислоты (H₂SO₄): \( m_{раствора} = 200 \, \text{г} \)
• Концентрация раствора: \( c = 10\% \)

Решение:

1. Определим массу серной кислоты в растворе. Формула для определения массы компонента в растворе: \[ m_{H₂SO₄} = \frac{c}{100} \times m_{раствора} \] Подставляем значения: \[ m_{H₂SO₄} = \frac{10}{100} \times 200 \, \text{г} = 20 \, \text{г} \]

2. Вычислим количество вещества серной кислоты. Для этого используем формулу: \[ n = \frac{m}{M} \] где \( M \) — молярная масса серной кислоты. \[ M_{H₂SO₄} = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 98 \, \text{г/моль} \] Подставляем значения: \[ n_{H₂SO₄} = \frac{20 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0.204 \, \text{моль} \]

3. Запишем уравнение реакции между серной кислотой и цинком: \[ \text{Zn} + \text{H₂SO₄} \rightarrow \text{ZnSO₄} + \text{H₂} \]

4. Определим соотношение реагентов по уравнению: Из уравнения видно, что 1 моль H₂SO₄ реагирует с 1 моль Zn. Следовательно, количество вещества цинка, которое прореагирует с 0.204 моль H₂SO₄: \[ n_{Zn} = n_{H₂SO₄} = 0.204 \, \text{моль} \]

5. Вычислим массу цинка. Молярная масса цинка: \[ M_{Zn} = 65.38 \, \text{г/моль} \] Теперь вычислим массу цинка: \[ m_{Zn} = n_{Zn} \times M_{Zn} \] Подставляем значения: \[ m_{Zn} = 0.204 \, \text{моль} \times 65.38 \, \text{г/моль} \approx 13.34 \, \text{г} \]

Ответ:

• Количество вещества цинка, вступившего в реакцию: \( 0.204 \, \text{моль} \)
• Масса цинка, вступившего в реакцию: \( 13.34 \, \text{г} \)