Дано: масса раствора серной кислоты = 196 г, содержание примесей = 2%, масса алюминия = избыток
Найти: объем выделившегося водорода
Решение:
1. Найдем массу чистой серной кислоты в растворе:
масса примесей = 196 г * 2% = 3.92 г
масса чистой серной кислоты = 196 г - 3.92 г = 192.08 г
2. Находим количество молей серной кислоты:
n = m/M,
где m - масса серной кислоты, M - молярная масса H2SO4 (98 г/моль)
n = 192.08 г / 98 г/моль ≈ 1.959 моль
3. Подсчитаем количество молей водорода, выделившегося из реакции алюминия с серной кислотой:
3H2SO4 + 2Al = Al2(SO4)3 + 3H2↑
1 моль алюминия реагирует с 3 молями серной кислоты и выделяет 3 моля водорода
Следовательно, количество молей водорода = 1.959 моль * 3 = 5.877 моль
4. Рассчитываем объем водорода по уравнению состояния идеального газа:
V = n * Vm * T / P,
где V - объем газа, Vm - молярный объем идеального газа (Vm = 22.4 л/моль), T - температура, P - давление (оба принимаем равными 1 атм)
V = 5.877 моль * 22.4 л/моль = 131.7888 л
Ответ: объем выделившегося водорода составит примерно 131.79 л.