Дано: масса раствора серной кислоты - 49 г, массовая доля серной кислоты - 15%, масса оксида магния - необходимо найти.
Найти: массу оксида магния, способного раствориться в растворе серной кислоты.
Решение:
1. Найдём массу серной кислоты в растворе:
m(H2SO4) = w(H2SO4) * m(раствора) = 15% * 49 г = 7,35 г
2. Напишем уравнение реакции растворения оксида магния в серной кислоте:
MgO + H2SO4 → MgSO4 + H2O
3. Найдём количество молей серной кислоты, участвующей в реакции. Для этого разделим массу серной кислоты на её молярную массу:
n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 7,35 г / 98 г/моль = 0,075 моль
4. Из уравнения реакции видно, что на каждый моль оксида магния приходится один моль серной кислоты. Таким образом, для растворения одного моля оксида магния требуется один моль серной кислоты.
5. Найдём количество молей оксида магния, которое можно растворить в растворе серной кислоты. Так как раствор серной кислоты является избыточным, то количество молей оксида магния ограничивается количеством молей серной кислоты:
n(MgO) = n(H2SO4) = 0,075 моль
6. Найдём массу оксида магния по количеству молей и её молярной массе:
m(MgO) = n(MgO) * M(MgO) = 0,075 моль * 40,3 г/моль = 3,03 г
Ответ: масса оксида магния, способного раствориться в 49 г раствора серной кислоты с w(H2SO4) = 15%, равна 3,03 г