Давайте подробно разберем задачу:
Задача:
При каком объеме водорода можно практически получить при реакции 2,8 г железа с избытком серной кислоты, если доля выхода составляет 80% от теоретического?
Шаг 1: Записать реакцию
Реакция железа с серной кислотой:
[
\text{Fe} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{FeSO}_4 + \text{H}_2
]
Здесь железо реагирует с серной кислотой, выделяется водород.
Шаг 2: Определить количество вещества железа
Масса железа — 2,8 г
Молярная масса железа (Fe) ≈ 55,85 г/моль
Количество вещества железа:
[
n_{Fe} = \frac{m_{Fe}}{M_{Fe}} = \frac{2,8,г}{55,85,г/моль} \approx 0,0501,\text{моль}
]
Шаг 3: Определить теоретический объем водорода
Согласно реакции, 1 моль железа выделяет 1 моль водорода.
Теоретический объем водорода при нормальных условиях (н.у.) для 1 моль — 22,4 л.
Следовательно, объем водорода, выделяемый при реакции 0,0501 моль железа:
[
V_{H_2}^{теоретический} = n_{H_2} \times 22,4,л = 0,0501, \text{моль} \times 22,4,л \approx 1,124,л
]
Шаг 4: Учесть коэффициент выхода
Доля выхода составляет 80%, значит фактический объем водорода:
[
V_{H_2}^{факт} = V_{H_2}^{теоретический} \times 0,80 = 1,124,л \times 0,80 \approx 0,899,л
]
Ответ:
При использовании 2,8 г железа и условии выхода водорода 80%, практически можно получить примерно 0,9 литра водорода.