Сколько газа выделилось при реакции 10 г железа с 120 г серной кислоты концентрацией 10% (при нормальных условиях)?

Химия: Количество газа в реакции

Пояснение: Для решения данной задачи нам понадобятся знания о стехиометрии реакций. Вначале, необходимо записать сбалансированное химическое уравнение для реакции между железом (Fe) и серной кислотой (H2SO4):

Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2

Коэффициенты перед веществами в уравнении указывают на их соотношение в реакции. Исходя из уравнения, видно, что 1 моль железа реагирует с 1 молью серной кислоты и образуется 1 моль сернокислого железа (FeSO4) и 1 моль водорода (H2).

Чтобы рассчитать количество газа (водорода), выделившегося в результате реакции, необходимо узнать количество моль вещества, в данном случае - серной кислоты. Для этого воспользуемся формулой:

M = (m/Mw) * 1000

где M - масса вещества (в граммах), Mw - молярная масса вещества (в г/моль), m - масса вещества (в граммах).

Сначала найдем количество моль серной кислоты:

n(H2SO4) = (m(H2SO4)/Mw(H2SO4)) * 1000

Далее, используя соотношение из уравнения реакции, найдем количество моль водорода:

n(H2) = n(H2SO4) * 1

Наконец, рассчитаем количество газа водорода:

m(H2) = n(H2) * Mw(H2)

Например:
Дано:
m(Fe) = 10 г
m(H2SO4) = 120 г
[Mw(Fe) = 55,8 г/моль, Mw(H2SO4) = 98 г/моль, Mw(H2) = 2 г/моль]

1. Найдем количество моль серной кислоты:
n(H2SO4) = (120/98) * 1000 = 1224,49 моль

2. Рассчитаем количество моль водорода:
n(H2) = 1224,49 * 1 = 1224,49 моль

3. Найдем массу газа водорода:
m(H2) = 1224,49 * 2 = 2448,98 г

Таким образом, при реакции 10 г железа с 120 г серной кислоты, выделилось 2449 г водорода при нормальных условиях.

Совет: При решении задач по количеству газа в реакции, всегда убедитесь в правильном указании коэффициентов перед веществами в уравнении реакции. Используйте заполнение таблицы реакций, чтобы более ясно представить соотношения между веществами.

Дополнительное упражнение: Сколько газа выделится при реакции 15 г алюминия с избытком хлороводородной кислоты? (Молярная масса алюминия = 27 г/моль, молярная масса хлороводородной кислоты = 36,5 г/моль)

Суть вопроса: Реакция между железом и серной кислотой

Объяснение: Данная задача относится к разделу химии и требует применения знаний о реакциях между металлами и кислотами. Для решения данной задачи, нужно использовать уравнение реакции железа с серной кислотой и применить закон Лавуазье о сохранении массы.

Сначала определим уравнение реакции:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂↑

Из данного уравнения видно, что при реакции между железом (Fe) и серной кислотой (H₂SO₄) образуется сернокислое железо (FeSO₄) и выделяется водород (H₂).

Теперь посчитаем молекулярные массы:

Молярная масса Fe = 55,85 г/моль
Молярная масса H₂SO₄ = 98,09 г/моль

По закону Лавуазье, масса продуктов реакции должна быть равна массе исходных реагентов. Таким образом, можно составить пропорцию:

10 г Fe / 55,85 г/моль = x / 98,09 г/моль

Решив данную пропорцию, получим массу FeSO₄:

x = (10 г * 98,09 г/моль) / 55,85 г/моль

x ≈ 17,79 г

Таким образом, при реакции 10 г железа с 120 г серной кислоты при нормальных условиях выделилось примерно 17,79 г сернокислого железа.

Совет: Для успешного решения задач по химии, рекомендуется хорошо знакомиться с уравнениями реакций и законами сохранения массы и энергии. Также полезно изучать таблицы молярных масс химических элементов и соединений.

Задание для закрепления: Сколько газа выделилось при реакции 15 г цинка с избытком серной кислоты концентрацией 20% (при нормальных условиях)?