4, 8 г магния обработали 100 г раствора серной кислоты с массовой долей серной кислоты w 0,2 определиите объем выделившегося водорода
Для решения данной задачи сначала определим количество моль реагирующих веществ на основе их масс.
- Рассчитаем количество молей магния (Mg): Молярная масса магния (Mg) = 24 г/моль (атомный масса Mg) Масса магния = 4 г
Количество молей магния: \[ n_{\text{Mg}} = \frac{\text{масса магния}}{\text{молярная масса магния}} = \frac{4 \, \text{г}}{24 \, \text{г/моль}} \approx 0.167 \, \text{моль} \]
- Рассчитаем количество молей серной кислоты (H2SO4): Массовая доля серной кислоты = 0.2 = 20% Общая масса раствора = 100 г
Масса серной кислоты: \[ \text{масса H}_2\text{SO}_4 = 0.2 \times 100 \, \text{г} = 20 \, \text{г} \] Молярная масса серной кислоты (H2SO4) = 98 г/моль
Количество молей серной кислоты: \[ n_{\text{H}_2\text{SO}_4} = \frac{\text{масса H}_2\text{SO}_4}{\text{молярная масса H}_2\text{SO}_4} = \frac{20 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} \approx 0.204 \, \text{моль} \]
- Находим реакционное уравнение и коэффициенты: \[ \text{Mg} + \text{H}_2\text{SO}_4 → \text{MgSO}_4 + \text{H}_2 \]
Из уравнения видно, что на один моль магния образуется один моль водорода.
Найдем количество молей выделившегося водорода: Так как количество молей магния и серной кислоты равно 0.167 моль и 0.204 моль соответственно, то количество молей водорода будет равно количеству молей магния, то есть 0.167 моль.
Рассчитаем объем выделившегося водорода при н.у.: Объем одного моля газа при нормальных условиях (н.у.) примерно равен 22.4 л. Объем выделившегося водорода: \[ V = n \times V_{\text{мольного газа}} = 0.167 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \approx 3.74 \, \text{л} \]
Таким образом, объем выделившегося водорода при нормальных условиях составляет примерно 3.74 л.
