22. Комплексная задача: #283299
В $98$ $\text{г}$ раствора серной кислоты с массовой долей кислоты $4\%$ поместили избыток цинка. Вычислите объём выделившегося газа при н.у. В ответе запишите уравнение реакции, о которой идёт речь в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления, указывая единицы измерения искомых физических величин.
Уравнение реакции:
$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$
Выделившийся газ — водород $H_2$.
Найдём массу серной кислоты в растворе:
$m(H_2SO_4)=\dfrac{\omega \cdot m_{\text{р-ра}}}{100\%}$
$m(H_2SO_4)=\dfrac{4\%\cdot98\ \text{г}}{100\%}=3{,}92\ \text{г}$
Найдём молярную массу серной кислоты:
$M(H_2SO_4)=2\cdot1+32+4\cdot16=98\ \text{г/моль}$
Найдём количество вещества серной кислоты:
$n(H_2SO_4)=\dfrac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)}$
$n(H_2SO_4)=\dfrac{3{,}92\ \text{г}}{98\ \text{г/моль}}=0{,}04\ \text{моль}$
По уравнению реакции из $1$ $\text{моль}$ $H_2SO_4$ образуется $1$ $\text{моль}$ $H_2$, значит:
$n(H_2)=n(H_2SO_4)=0{,}04\ \text{моль}$
При н.у. молярный объём газа равен: $V_m=22{,}4\ \text{л/моль}$
Найдём объём водорода:
$V(H_2)=n(H_2)\cdot V_m$
$V(H_2)=0{,}04\ \text{моль}\cdot22{,}4\ \text{л/моль}=0{,}896\ \text{л}$