Дано (в СИ):
Масса цинка (m) = 13,0 г
Количество магния (n) = 0,200 моль
Реакции цинка и магния с серной кислотой:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑
Найти:
Объем водорода (V) при нормальных условиях (н. у.).
Решение:
1. Рассчитаем количество вещества цинка (n(Zn)):
Молярная масса Zn ≈ 65,38 г/моль
n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 13,0 г / 65,38 г/моль ≈ 0,198 моль
Теперь у нас есть:
n(Zn) ≈ 0,198 моль
n(Mg) = 0,200 моль
2. Определим, какое количество водорода выделится в результате реакции.
Согласно уравнениям реакций, на 1 моль Zn выделяется 1 моль H2, а на 1 моль Mg также выделяется 1 моль H2.
Так как у нас n(Zn) ≈ 0,198 моль и n(Mg) = 0,200 моль, то:
- Водорода от Zn: n(H2) от Zn = 0,198 моль
- Водорода от Mg: n(H2) от Mg = 0,200 моль
3. Общее количество водорода:
n(H2) = n(H2) от Zn + n(H2) от Mg ≈ 0,198 + 0,200 = 0,398 моль
4. Найдем объем водорода при н. у.:
V(H2) = n(H2) * 22,4 л/моль
V(H2) = 0,398 * 22,4 ≈ 8,91 л
Ответ:
Объем водорода, который выделится, составляет примерно 8,91 литра.