Какое количество сульфата цинка может быть синтезировано при реакции 13 г цинка с 200 г 20%-ного раствора серной

Содержание вопроса: Синтез сульфата цинка

Инструкция: Чтобы решить эту задачу, сначала нужно определить реагент, который будет использоваться в ограничивающем количестве. Для этого нужно рассмотреть химическое уравнение реакции:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Из уравнения видно, что коэффициенты уравнения соответствуют молярным соотношениям между реагентами и продуктами. Исходя из этого уравнения, можем рассчитать молярную массу ZnSO4. Она равна:

Zn - 65,38 г/моль, S - 32,06 г/моль, O4 - 4×16 г/моль = 64 г/моль

Поскольку у нас есть 200 г раствора серной кислоты, состоящего из 20% H2SO4, мы можем рассчитать массу H2SO4, которая будет использоваться в реакции:

Масса H2SO4 = 200 г × 0,2 = 40 г

Теперь мы можем определить моли H2SO4:

Моли H2SO4 = Масса H2SO4 / Молярная масса H2SO4 = 40 г / (32 г/моль + 4 × 16 г/моль) ≈ 0,625 моль

Используя коэффициенты уравнения реакции, мы можем установить соотношение между молями H2SO4 и ZnSO4:

1 моль ZnSO4 / 1 моль H2SO4

Теперь мы можем рассчитать количество молей ZnSO4, которое может быть синтезировано:

Моли ZnSO4 = 13 г Zn / (65,38 г/моль) ≈ 0,199 моль

Так как ZnSO4 и H2SO4 находятся в соотношении 1:1, то моли ZnSO4 и H2SO4 будут одинаковыми. Таким образом, количество молей ZnSO4, которое может быть синтезировано, равно 0,199 моль.

Для определения массы сульфата цинка можно использовать следующую формулу:

Масса ZnSO4 = Моли ZnSO4 × Молярная масса ZnSO4 = 0,199 моль × 161 г/моль ≈ 32,039 г

Таким образом, количество сульфата цинка, которое может быть синтезировано, составляет около 32,039 г.

Совет: Для более легкого понимания этой задачи, очень важно понять химическое уравнение реакции и знать молярные массы веществ, которые участвуют в реакции. Также стоит отметить, что в данной задаче нам дано количество веществ в граммах, поэтому необходимо преобразовать эти значения в моли, используя молярные массы.

Дополнительное упражнение: Сколько граммов сульфида железа может быть синтезировано при реакции 25 г железа с 30 г серы? (уравнение реакции: Fe + S → FeS)