(Mg + O2 -> MgU)
2. При взаимодействии серной кислоты с магнием выделилось 11,2л водорода. Какая масса серной кислоты при этом израсходовалась?
(H2SO4 + Mg -> MgSO4 + H2)
*3. Проводится обжиг 200г. сульфида цинка, содержащего 13% негорючих примесей. Рассчитайте объем выделившегося оксида серы (VI).
(ZnS + O2 -> ZnO + SO3)
Ниже подробные решения по всем трём задачам.
1) Балансировка реакции Mg с кислородом
Задача: Mg + O2 -> MgO (не сбалансировано).
- Шаг 1. Подписать формулы: магний Mg, кислород O2, оксид магния MgO.
- Шаг 2. Сбалансировать атомы кислорода и магния.
Нужно получить по обе стороны одинаковое количество Mg и O. О2 содержит 2 атома кислорода, MgO — по одному кислороду на молекулу.
Чтобы получить 2 атома кислорода в продуктах, нужно 2 молекулы MgO: Mg + O2 -> 2 MgO дает 2 Mg на левой стороне и 2 O на обеих сторонах.
Итоговая сбалансированная реакция: 2 Mg + O2 -> 2 MgO.
- Значение: коэффициенты показывают стехиометрическое отношение: 2 моль Mg реагируют с 1 моль O2, образуя 2 моль MgO.
2) Обжиг серной кислоты с магнием. По данным дано: 11,2 л водорода образовалось.
Реакция: H2SO4 + Mg -> MgSO4 + H2.
- Шаг 1. Предположим условия нормальные (STP): 1 молем газа при STP занимает 22,4 л.
n(H2) = 11,2 Л / 22,4 Л/моль = 0,50 моль.
- Шаг 2. По балансу реакции реакция идёт 1:1 между H2SO4 и Mg и H2 образуется в количестве молей Mg, равном mols H2. Значит, затрачено той же молярности серной кислоты: n(H2SO4) = 0,50 моль.
- Шаг 3. Молярная масса серной кислоты H2SO4 ≈ 2,016 + 32,06 + 64,00 = 98,08 г/моль.
Массу израсходованной H2SO4: m = n × M = 0,50 моль × 98,08 г/моль ≈ 49,0 г.
- Ответ: примерно 49 г серной кислоты.
3) Обжиг сульфида цинка ZnS (содержит 13% негорючих примесей). Рассчитать объем выделившегося SO3.
Дано: масса образца ZnS = 200 г, примеси = 13%.
- Шаг 1. Чистого ZnS в образце: m(ZnS) = 200 × (1 − 0,13) = 200 × 0,87 = 174 г.
- Шаг 2. Молярная масса ZnS: M(ZnS) = M(Zn) + M(S) ≈ 65,38 + 32,06 = 97,44 г/моль.
Число молей ZnS: n(ZnS) = 174 г / 97,44 г/моль ≈ 1,785 моль.
- Шаг 3. Реакция ZnS + O2 -> ZnO + SO3. Стехиометрия 1:1, значит n(SO3) = n(ZnS) = 1,785 моль.
- Шаг 4. Объём SO3 при нормальных условиях (STP): V(SO3) = n × 22,4 л/моль ≈ 1,785 × 22,4 ≈ 39,96 л ≈ 40,0 л.
- Ответ: около 40 литров SO3 (при STP).
Если нужно, могу пересчитать под другие условия нагнетания газа (например, при 25 °C и 1 атм) с использованием уравнения состояния идеального газа.