11. Рассчитайте объем раствора с массовой долей серной кислоты 15 % и плотностью 1,10 г/см3, который потребуется для полного растворения цинка массой 9,75 г.

Задача: рассчитать объем раствора серной кислоты (массовая доля H2SO4 = 15%, плотность 1,10 г/см3), необходимый для полного растворения Zn массой 9,75 г. 1) Химическое равенство Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2 1 моль Zn реагирует с 1 моль H2SO4. Значит, для полного растворения понадобится столько молей H2SO4, сколько молей Zn. 2) Найдем количество вещества Zn - ММ Zn ≈ 65,38 г/моль - m(Zn) = 9,75 г n(Zn) = m / M = 9,75 / 65,38 ≈ 0,149 моль 3) Количество H2SO4, требующееся для реакции n(H2SO4) = n(Zn) ≈ 0,149 моль 4) Масса H2SO4, необходимая для реакции MM(H2SO4) ≈ 98,08 г/моль m(H2SO4) = n × M ≈ 0,149 × 98,08 ≈ 14,6 г 5) По массовой доле получаем массу раствора Массовая доля H2SO4 w = 0,15 (15%) m(раствора) = m(H2SO4) / w ≈ 14,6 / 0,15 ≈ 97,3 г 6) По плотности найдем объем раствора ρ = 1,10 г/см3 V = m(раствора) / ρ ≈ 97,3 / 1,10 ≈ 88,5 см3 7) Ответ Необходимо примерно 88,5 см3 (мл) раствора 15% NH2SO4 с плотностью 1,10 г/см3. Округляя до разумной точности, получаем примерно 88–89 мл.