дано:
масса серебра (Ag) = 866 мг = 0,866 г
масса раствора = 18,8 г
массовая доля H2SO4 = 96,6 %
найти:
во сколько раз массовая доля серной кислоты больше массовой доли сульфата серебра (Ag2SO4) в полученном растворе
решение:
1. Прежде всего, найдем массу серной кислоты в растворе:
масса H2SO4 = масса раствора * (массовая доля H2SO4 / 100)
масса H2SO4 = 18,8 г * (96,6 / 100) = 18,1648 г
2. Определим количество молей серебра (Ag):
молярная масса Ag = 107,87 г/моль
количество молей Ag = масса Ag / молярная масса Ag
количество молей Ag = 0,866 г / 107,87 г/моль ≈ 0,00802 моль
3. Запишем уравнение реакции между серебром и серной кислотой:
2 Ag + H2SO4 → Ag2SO4 + H2
Из уравнения видно, что 2 моля Ag реагируют с 1 молью H2SO4, следовательно, для реакции с 0,00802 моль Ag потребуется:
количество молей H2SO4 = 0,00802 моль Ag * (1 моль H2SO4 / 2 моль Ag) = 0,00401 моль H2SO4
4. Теперь найдем массу сульфата серебра (Ag2SO4), образующегося в результате реакции. Сначала определим его молярную массу:
молярная масса Ag2SO4 = 2*107,87 + 32 + 4*16 = 248,87 г/моль
Количество молей Ag2SO4 будет равно количеству молей H2SO4 (из расчета 1:1 согласно уравнению):
количество молей Ag2SO4 = 0,00401 моль
Теперь найдем массу Ag2SO4:
масса Ag2SO4 = количество молей Ag2SO4 * молярная масса Ag2SO4
масса Ag2SO4 = 0,00401 моль * 248,87 г/моль ≈ 1,0002 г
5. Рассчитаем общую массу раствора после реакции:
общая масса раствора = масса раствора + масса Ag2SO4
общая масса раствора = 18,8 г + 1,0002 г ≈ 19,8002 г
6. Теперь найдем массовую долю сульфата серебра (Ag2SO4) в полученном растворе:
массовая доля Ag2SO4 = (масса Ag2SO4 / общая масса раствора) * 100
массовая доля Ag2SO4 = (1,0002 г / 19,8002 г) * 100 ≈ 5,05 %
7. Теперь рассчитаем отношение массовой доли серной кислоты к массовой доле сульфата серебра:
отношение = массовая доля H2SO4 / массовая доля Ag2SO4
массовая доля H2SO4 = (18,1648 г / 19,8002 г) * 100 ≈ 91,66 %
отношение = 91,66 / 5,05 ≈ 18,13
ответ:
Массовая доля серной кислоты в 18,13 раз больше массовой доли сульфата серебра в полученном растворе.