Какая масса 20-процентного раствора серной кислоты потребуется для полного растворения магниевой пластинки массой 13,2

Для начала, давайте опишем химическую реакцию растворения магниевой пластинки в 5-процентном растворе хлорида железа (II). Магний реагирует с хлоридом железа (II), образуя магний хлорид и осаждая железо:

\[Mg_{(s)} + FeCl_{2(aq)} \rightarrow MgCl_{2(aq)} + Fe_{(s)}\]

Теперь, чтобы вычислить массу 20-процентного раствора серной кислоты, необходимой для полного растворения пластинки, воспользуемся следующими шагами:

1. Найдем количество вещества магния в пластинке с помощью молярной массы магния.

Молярная масса магния (Mg) составляет около 24,31 г/моль. Чтобы найти количество вещества (н) магния, разделим массу магния (m) на его молярную массу:

\(n = \frac{m}{Mg}\)
\(n = \frac{13,2 \ г}{24,31 \ г/моль}\)

2. Учтем стехиометрию реакции.

Из уравнения реакции можно видеть, что для полного растворения одной магниевой пластинки требуется одна моль серной кислоты. Таким образом, нам потребуется такое же количество молей серной кислоты, сколько и магния.

3. Вычислим массу серной кислоты.

Чтобы вычислить массу серной кислоты, нужно найти количество вещества (н) серной кислоты, используя мольную концентрацию (с), объем (V) раствора и молярную массу серной кислоты:

\(n = c \cdot V\)

Теперь, чтобы найти массу серной кислоты (m), умножим количество вещества (н) на ее молярную массу (М):

\(m = n \cdot M\)

В нашем случае, концентрация раствора серной кислоты составляет 20%, что означает 20 г серной кислоты в 100 г раствора. Предположим, что нам требуется \(V\) литров 20-процентного раствора серной кислоты.

Теперь можем приступить к вычислениям:

Формула массы серной кислоты:
\[m = n \cdot M\]

Где:
\(m\) - масса серной кислоты,
\(n\) - количество вещества серной кислоты,
\(M\) - молярная масса серной кислоты.

Формула количества вещества серной кислоты:
\[n = c \cdot V\]

Где:
\(c\) - мольная концентрация серной кислоты,
\(V\) - объем раствора серной кислоты.

Помимо этого, мы знаем, что масса рассматриваемого раствора равна:
\[m_{раствора} = 100 \cdot \frac{m}{20} = 5m\]

С учетом этих формул, приступим к расчетам:

Шаг 1: Найдем количество вещества магния
\(n_{Mg} = \frac{m_{Mg}}{Mg}\)
\(n_{Mg} = \frac{13,2 \ г}{24,31 \ г/моль}\)

Шаг 2: Учтем стехиометрию реакции
\(n_{H_2SO_4} = n_{Mg}\)

Шаг 3: Вычислим массу серной кислоты
\(m_{H_2SO_4} = n_{H_2SO_4} \cdot M_{H_2SO_4}\)
\(m_{H_2SO_4} = n_{Mg} \cdot M_{H_2SO_4}\)

Теперь вычислим каждый шаг поочередно для получения ответа.