Массовая доля магния в его сплаве с цинком равна 36,0 %. Сплав какой массы потребуется для получения в реакции с избытком разбавленной серной кислоты водорода объёмом (н. у.) 145 см3, если практический выход водорода составляет 97,8 %?
от

1 Ответ

дано:  
- Массовая доля магния в сплаве = 36,0 %  
- Объем водорода (н. у.) = 145 см³  
- Практический выход водорода = 97,8 %  

найти:  
- Массу сплава, необходимую для получения указанного объема водорода.

решение:  
1. Рассчитаем теоретический объем водорода, который должен быть получен при 100% выходе.  
Объем водорода (практический) = 145 см³  
Выход = 97,8%  
Теоретический объем водорода = объем водорода / (выход / 100)  
= 145 см³ / (97,8 / 100)  
= 148,2 см³  

2. Переведем теоретический объем водорода в моли.  
Используем формулу для расчетов по газам:  
n = V / Vm, где Vm = 22,4 л/моль (при н. у.).  
n = 148,2 см³ * (1 л / 1000 см³) / 22,4 л/моль  
= 0,00661 моль  

3. Запишем уравнение реакции между магнием и разбавленной серной кислотой:  
Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2  

Из уравнения видно, что 1 моль магния дает 1 моль водорода. Значит, количество магния, необходимое для получения 0,00661 моль водорода, равно 0,00661 моль.

4. Рассчитаем массу магния:  
Молярная масса магния (Mg) = 24,3 г/моль  
Масса магния = n * M = 0,00661 моль * 24,3 г/моль = 0,160 г

5. Теперь найдем массу сплава.  
Массовая доля магния в сплаве = 36,0 %  
Следовательно, в 100 г сплава содержится 36 г магния.   
Масса сплава = масса магния / (массовая доля магния / 100)  
= 0,160 г / (36,0 / 100)  
= 0,444 г   

ответ:  
Для получения водорода объемом 145 см³ потребуется сплав массой примерно 0,444 г.
от