Какой объём водорода (н. у.) и количество вещества соли образуется при взаимодействии 400 г 15% раствора серной кислоты с цинком?
Дано:
m (р−ра) = 400 г;
$\omega (H_{2}S{O}_4)$ = 15 %
Найти:
$n(ZnS{O}_4)$ − ?
$V(H_2)$ − ?
Решение:
$Zn+H_{2}S{O}_4=ZnS{O}_4+H_2$.
$m(H_{2}S{O}_4)=m(р-<!--\; -\; -->ра)\ast <!--\; \ast \; -->\omega (H_{2}S{O}_4)=400\ast <!--\; \ast \; -->0,15=60$ г;
$n=\frac{m}{M}$;
M ($H_{2}S{O}_4$) = 2 * Ar (H) + 1 * Ar (S) + 4 * Ar (O) = 2 * 1 + 1 * 32 + 4 * 16 = 98 г/моль;
$n(H_{2}S{O}_4)=\frac{m(H_{2}S{O}_4)}{M(H_{2}S{O}_4)}=\frac{60}{98}=0,61$ моль.
Запишем уравнение реакции и составим пропорции:
$Zn+\underset{1моль}{\stackrel{0,61моль}{H_{2}S{O}_4}}=\underset{1моль}{\stackrel{х}{ZnS{O}_4}}+\underset{1моль}{\stackrel{y}{H_2}}$;
$x=n(ZnS{O}_4)=\frac{0,61\ast <!--\; \ast \; -->1}{1}=0,61$ моль;
$y=n(H_2)=\frac{0,61\ast <!--\; \ast \; -->1}{1}=0,61$ моль;
$V=V_m\ast <!--\; \ast \; -->n$;
$V_m$= 22,4 л/моль;
$V(H_2)=V_m\ast <!--\; \ast \; -->n(H_2)=22,4\ast <!--\; \ast \; -->0,61=13,7$ л.
Ответ. 0,61 моль; 13,7 л.