Какой объем (в дм3, н.у.) сернистого газа будет образован при реакции растворения массой 9,6 г меди в концентрированной

Тема: Реакция растворения и объем газа

Пояснение: Перед тем, как приступить к решению задачи, необходимо знать некоторые основы химии. Реакцией растворения называется химическая реакция, при которой вещество (растворимое вещество) вступает в реакцию с растворителем (растворитель).

В данной задаче растворимое вещество - медь (Cu), а растворитель - концентрированная серная кислота (H2SO4). Дано, что масса меди составляет 9,6 г, а выход продукта составляет 82%. Нам необходимо найти объем сернистого газа, образующегося при реакции.

Для начала найдем количество меди (Cu), участвующей в реакции. Масса меди дана - 9,6 г. Учитывая, что 82% от данной массы будет участвовать в реакции, можно вычислить:

Масса меди, участвующей в реакции = масса меди * (выход продукта / 100) = 9,6 г * (82 / 100) = 7,872 г.

Далее, применяем стехиометрию реакции, чтобы найти количество сернистого газа, образованного при растворении этой массы меди. Уравнение реакции растворения меди в серной кислоте выглядит следующим образом:

Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O

Из уравнения видно, что на каждую моль меди образуется моль сернистого газа (SO2). Молярная масса меди (Cu) равна 63,55 г/моль, поэтому:

Количество молей меди = масса меди / молярная масса меди = 7,872 г / 63,55 г/моль ≈ 0,124 моль.

Следовательно, количество молей сернистого газа равно 0,124 моль.

Теперь, чтобы найти объем сернистого газа (SO2), воспользуемся уравнением состояния идеального газа:

V = n * V_м, где V - объем газа, n - количество молей газа, V_м - молярный объем газа при нормальных условиях (22,4 дм3/моль).

Подставляем значения:

V = 0,124 моль * 22,4 дм3/моль ≈ 2,78 дм3.

Таким образом, объем сернистого газа, образовавшегося при реакции растворения массой 9,6 г меди, составляет примерно 2,78 дм3.

Совет: Для хорошего понимания и успешного решения подобных задач, важно знать химические уравнения реакций и иметь представление о стехиометрии, чтобы правильно определить количество вещества и использовать соответствующие формулы.

Задание: Вычислите объем сернистого газа, образующегося при реакции растворения 12 г железа (Fe) в серной кислоте (H2SO4), если выход продукта составляет 78%.