Какое количество граммов сульфата цинка формируется в результате реакции между 200 г 20%-ным раствором серной кислоты

Тема: Расчеты в химии

Объяснение: Для решения этой задачи нам понадобятся знания о стехиометрии химических реакций и молярных массах веществ.

1. Сначала воспользуемся балансировкой химического уравнения реакции между серной кислотой (H2SO4) и цинком (Zn):
H2SO4 + Zn -> ZnSO4 + H2

2. Далее расчитаем количество вещества, содержащееся в серной кислоте и цинке, используя массу вещества и их молярные массы. Молярная масса серной кислоты (H2SO4) равна примерно 98 г/моль, молярная масса цинка (Zn) равна примерно 65 г/моль.

Молярное количество серной кислоты (n1) можно найти по формуле:
n1 = масса серной кислоты (m1) / молярная масса серной кислоты (M1)

n1 = 200 г / 98 г/моль ≈ 2.04 моль

Молярное количество цинка (n2) можно найти по формуле:
n2 = масса цинка (m2) / молярная масса цинка (M2)

n2 = 13 г / 65 г/моль ≈ 0.20 моль

3. Затем определим, какое количество граммов сульфата цинка (ZnSO4) образуется в результате реакции. Согласно сбалансированному уравнению реакции, на каждый моль цинка образуется один моль сульфата цинка.

Таким образом, мольное количество сульфата цинка будет равно меньшему из двух расчитанных мольных количеств:

n = min(n1, n2) = min(2.04 моль, 0.20 моль) = 0.20 моль

Масса сульфата цинка (m) можно рассчитать по формуле:
m = n * молярная масса сульфата цинка (M)

m = 0.20 моль * (161 г/моль) ≈ 32.2 г

Таким образом, в результате реакции между 200 г 20%-ным раствором серной кислоты и 13 г цинка образуется примерно 32.2 г сульфата цинка.

Один из возможных вариантов использования: Рассчитайте количество граммов сульфата цинка, получающихся при реакции между 150 г 25%-ным раствором серной кислоты и 15 г цинка.

Совет: Чтобы лучше понять стехиометрические расчеты, рекомендуется ознакомиться с основными понятиями молярности, молярной массой и балансировкой химических уравнений.

Упражнение: Какое количество граммов серной кислоты (H2SO4) необходимо для полного прореагирования с 25 г цинка (Zn)? (Молярная масса H2SO4 ≈ 98 г/моль, молярная масса Zn ≈ 65 г/моль)