Каково количество серной кислоты с содержанием серы 4,9%, необходимое для реакции с цинком и образования объема

Содержание вопроса: Реакция цинка с серной кислотой

Разъяснение:
Для решения данной задачи нам потребуется знание о стехиометрии химических реакций.

Сначала нужно записать уравнение реакции между цинком (Zn) и серной кислотой (H2SO4):
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

Соотношение между реагентами можно установить, используя коэффициенты в сбалансированном уравнении реакции. Из уравнения видно, что для каждой молекулы цинка требуется 1 молекула серной кислоты, чтобы образовалось 1 молекула сульфата цинка (ZnSO4) и 1 молекула молекулярного водорода (H2).

Теперь, когда у нас есть соотношение между цинком и серной кислотой, мы можем решить задачу.

Для начала, найдем количество вещества цинка, которое требуется для образования 11,2 литров водорода. Для этого используем уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объем газа (литры), n - количество вещества (моли), R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм/моль * К), T - температура (Кельвины), P - давление (атмосферы).

Из уравнения видно, что объем и количество вещества прямо пропорциональны. Таким образом, мы можем записать равенство:

n(H2) / n(Zn) = V(H2) / V(Zn)

где n(H2) и n(Zn) - количество вещества водорода и цинка соответственно.

Далее, используя соотношение из уравнения реакции (1:1), мы можем записать:

n(H2) = n(Zn)

Исходя из этого равенства, мы можем записать:

n(Zn) = V(H2) / V(Zn)

Теперь, найдем количество вещества серной кислоты, которое нужно для реакции с данным количеством цинка:

n(H2SO4) = n(Zn) = V(H2) / V(Zn)

Наконец, чтобы найти массу серной кислоты, мы используем следующую формулу:

масса = количество вещества x молярная масса

У нас есть данные о процентном содержании серы в серной кислоте. Молярная масса H2SO4 составляет 98,09 г/моль. Молярная масса серы (S) равна 32,06 г/моль.

Поэтому, чтобы узнать массу серной кислоты, мы вычисляем количество серы, затем массу серной кислоты:

масса(S) = количество вещества(S) x молярная масса(S)

масса(H2SO4) = (масса(S) / (масса(S в H2SO4) x процентное содержание(S в H2SO4))

На основании этого, мы можем рассчитать количество серной кислоты, необходимое для реакции с цинком и образования 11,2 литра водорода.

Дополнительный материал:
Дано:
Содержание серы в серной кислоте (H2SO4) - 4,9%
Объем водорода (H2) - 11,2 литра

Требуется найти:
Количество серной кислоты (H2SO4), необходимое для реакции.

Решение:
1. Рассчитаем количество вещества цинка (Zn), требуемое для образования 11,2 литра водорода согласно уравнению состояния идеального газа.
2. Используя соотношение 1:1, рассчитаем количество вещества серной кислоты (H2SO4), необходимое для реакции с цинком.
3. Найдем массу серной кислоты, используя найденное количество вещества и молярную массу кислоты.

Ответ:
Масса серной кислоты, необходимая для реакции, составляет X грамм.

Совет: Если входные данные даны в других единицах измерения, преобразуйте их в требуемые единицы с помощью соответствующих преобразований. Обратите внимание, что значения должны быть числовыми, а не в процентном формате, и должны быть выражены в соответствующих единицах измерения (моли и граммы).

Задание:
Каково количество серной кислоты (H2SO4) с содержанием серы 3,5%, необходимое для реакции с цинком и образования объема водорода в 5,6 литра? Ответ дайте в граммах.