Каковы массовые доли веществ в растворе после окончания реакции, если сплав железа и цинка массой 9,3 г полностью
Каковы массовые доли веществ в растворе после окончания реакции, если сплав железа и цинка массой 9,3 г полностью растворили в 10%-ной серной кислоте объемом 229,8 мл (плотность 1,066 г/мл) и выделилось 3,36 л (н.у.) газа?
02.12.2023 12:33
Инструкция: Данная задача связана с расчетами в химических реакциях и нахождением массовых долей веществ в растворах. Перед тем как приступить к решению, необходимо разбить задачу на несколько этапов.
1. Найдем массу реакционной смеси. Для этого сложим массы сплава железа и цинка: 9,3 г.
2. Определим мольную массу сплава FeZn. Масса железа и цинка атомно-молекулярная: Fe - 55,845 г/моль, Zn - 65,38 г/моль. Так как масса сплава разделена на мольную массу, получим количество молей реагентов в реакционной смеси.
3. Рассмотрим баланс химической реакции. Уравнение реакции между сплавом FeZn и серной кислотой H2SO4 выглядит следующим образом: FeZn + H2SO4 → FeSO4 + ZnSO4 + H2.
4. Из уравнения реакции видно, что мольные соотношения между FeZn и FeSO4 равны 1:1. Таким образом, количество молей FeSO4 соответствует количеству молей реагента FeZn.
5. Для расчета массовых долей веществ в растворе найдем массу FeSO4, используя его мольную массу (152,24 г/моль) и количество молей FeSO4.
6. Обратимся к серной кислоте. Ее концентрация составляет 10%, то есть 10 г на 100 мл раствора. Найдем массу серной кислоты в 229,8 мл (плотностью 1,066 г/мл).
7. Изъявшийся газ под нормальными условиями занимает объем 3,36 л. При pH2 готового раствора принимается равным 1 атмосфере, так как FeZn реагировало с кислотой.
8. Начнем расчеты. Вычислим массовую долю FeSO4, разделив массу FeSO4 на общую массу реакционной смеси и умножив на 100%. То же проделаем и с серной кислотой.
Решив все эти шаги, мы получим массовые доли веществ в растворе после окончания реакции.
Дополнительный материал: Найдите массовые доли FeSO4 и H2SO4 в растворе после окончания реакции.
Совет: В химических расчетах всегда старайтесь записывать известные данные и понимать все использованные формулы и уравнения реакций. Проверяйте единицы измерения, чтобы убедиться, что они соответствуют друг другу.
Дополнительное задание: Найдите массовую долю FeSO4 и H2SO4 в растворе, если была проведена реакция между сплавом FeZn массой 14 г и 20%-ной серной кислотой объемом 100 мл (плотность 1,2 г/мл) при образовании 1,5 л (н.у.) газа.