Какое количество серной кислоты содержится в разбавленном растворе, если по опыту установлено, что максимальное

Для решения задачи, нам необходимо использовать закон сохранения массы - количество вещества в исходном растворе должно быть равно количеству вещества в конечном растворе.

Предположим, что в исходном растворе масса серной кислоты равна $x$ грамм. Количество вещества цинка, которое реагирует с данной массой серной кислоты, будет равно массе цинка, т.е. 13 г.

Мы знаем, что серная кислота имеет формулу $H_{2}S{O}_4$, где одна молекула серной кислоты содержит 2 атома водорода, 1 атом серы и 4 атома кислорода. Атомная масса водорода - 1 г/моль, серы - 32 г/моль, и кислорода - 16 г/моль.

Чтобы найти количество серной кислоты в массе $x$ грамм, мы должны выразить массу вещества в молях. Рассчитаем количество молей серной кислоты по формуле:

$$N=\frac{\text{{масса}}}{\text{{молярная масса}}}$$

Для серной кислоты молярная масса будет:

$$M=2\cdot 1+1\cdot 32+4\cdot 16=98\text{{г/моль}}$$

Теперь мы можем выразить количество молей серной кислоты, используя массу $x$ грамм:

$$N=\frac{x}{98}$$

Так как мы знаем, что масса цинка, реагирующего с раствором, составляет 13 г, мы можем использовать это, чтобы найти количество молей цинка. Молярная масса цинка составляет 65 г/моль, поэтому количество молей цинка будет:

$$N_{\text{{цинк}}}=\frac{13}{65}$$

Теперь, согласно закону сохранения массы, количество молей серной кислоты должно быть равно количеству молей цинка:

$$\frac{x}{98}=\frac{13}{65}$$

Решим эту пропорцию, чтобы найти массу $x$ грамм:

$$x=\frac{13\cdot 98}{65}\approx 19.7\text{{г}}$$

Таким образом, в разбавленном растворе содержится около 19.7 грамма серной кислоты.

Теперь посмотрим на процентное содержание $H_{2}S{O}_4$ в данном растворе. Для этого нужно использовать формулу:

$$\text{{процентное содержание}}=\frac{\text{{масса состава}}}{\text{{общая масса раствора}}}\times 100\mathrm{\%}$$

Масса состава - это масса серной кислоты, которую мы только что нашли, то есть 19.7 г. Общая масса раствора состоит из массы серной кислоты и массы воды (в разбавленном растворе). Поскольку нам не дана масса воды, мы не можем точно рассчитать процентное содержание. Тем не менее, мы можем сказать, что процентное содержание $H_{2}S{O}_4$ в данном растворе будет меньше 100%, поскольку раствор разбавлен и содержит воду.

Это пошаговое решение задачи, которое поможет школьнику понять каждый шаг в решении. Если у вас есть дополнительные вопросы, пожалуйста, задавайте!