Каков объем газа, полученного при добавлении 200 г раствора серной кислоты с массовой долей 5% к кизбытку карбоната

Чтобы решить данную задачу, мы должны использовать знания о химической реакции между серной кислотой (H₂SO₄) и карбонатом калия (K₂CO₃). Реакция между этими веществами выглядит следующим образом:

H₂SO₄ + K₂CO₃ → K₂SO₄ + H₂O + CO₂

Согласно сбалансированной химической реакции, каждая молекула серной кислоты реагирует с одной молекулой карбоната калия, образуя одну молекулу диоксида углерода (CO₂), одну молекулу воды (H₂O) и одну молекулу сульфата калия (K₂SO₄).

Теперь нам нужно найти количество реагентов, необходимых для данной реакции. Для этого используем заданные значения массы раствора серной кислоты и её массовой доли.

Массовая доля может быть вычислена с помощью следующей формулы:

Массовая доля = (масса компонента / масса раствора) × 100%

Массовая доля серной кислоты в растворе будет равна:

массовая доля = (масса серной кислоты / масса раствора) × 100%
массовая доля = (0,05) × 100%
массовая доля = 5%

Из этого мы можем узнать массу серной кислоты в растворе:

масса серной кислоты = массовая доля × масса раствора
масса серной кислоты = 5% × 200 г
масса серной кислоты = 0,05 × 200 г
масса серной кислоты = 10 г

Теперь мы можем рассчитать количество вещества серной кислоты, используя её молярную массу. Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) составляет примерно 98 г/моль.

количество вещества = масса / молярная масса
количество вещества = 10 г / 98 г/моль
количество вещества = 0,102 моль

Таким образом, у нас есть 0,102 моль серной кислоты.

Из сбалансированного уравнения реакции мы знаем, что каждая моль серной кислоты соответствует одной моли CO₂. То есть, у нас будет образовано 0,102 моль CO₂.

Теперь мы должны рассчитать объем CO₂. Для этого нам понадобятся значения молярного объема газа (Vₚ) при нормальных условиях. Vₚ равен примерно 22,4 л/моль.

объем = количество вещества × молярный объем газа
объем = 0,102 моль × 22,4 л/моль
объем = 2,2848 л

Таким образом, объем газа (CO₂), полученного при добавлении 200 г раствора серной кислоты с массовой долей 5% к избытку карбоната калия, составит примерно 2,2848 л.