Чтобы решить эту задачу, давайте разберемся со следующим:
Дано:
- Концентрация кислоты: 10%
- Масса раствора: 200 г
- Реагент: магний
- Нужно найти массу газа (водорода), выделившегося в результате реакции.
Реакция: Магний реагирует с серной кислотой по уравнению:
\[ \text{Mg} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{MgSO}_4 + \text{H}_2 \]
Найдем массу серной кислоты в растворе:
Поскольку концентрация составляет 10%, это значит, что масса серной кислоты в растворе:
\[ m(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{10}{100} \times 200 = 20 \text{ г} \]
Найдем количество вещества серной кислоты:
Молярная масса серной кислоты (\(\text{H}_2\text{SO}_4\)) составляет примерно 98 г/моль.
\[ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{m(\text{H}_2\text{SO}_4)}{M(\text{H}_2\text{SO}_4)} = \frac{20}{98} \approx 0.204 \text{ моль} \]
Рассмотрим стехиометрию реакции:
Согласно уравнению, 1 моль серной кислоты реагирует с магнием для получения 1 моль водорода (\(\text{H}_2\)).
Определим количество водорода:
Количество вещества водорода, соответственно, также будет 0.204 моль.
Найдем массу водорода:
Молярная масса водорода (\(\text{H}_2\)) составляет примерно 2 г/моль.
\[ m(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times M(\text{H}_2) = 0.204 \times 2 = 0.408 \text{ г} \]
Ответ:
Масса выделившегося водорода составляет 0.408 г.