Каков практический выход газа в процентах при добавлении цинка массой 20,8 г в избыток раствора серной кислоты, если

Для решения данной задачи, нам необходимо использовать знания о реакциях между цинком (Zn) и серной кислотой (H2SO4). По формуле реакции мы знаем, что при этой реакции образуется гидроген (H2) и сульфат цинка (ZnSO4). Согласно уравнению реакции, каждый атом цинка вступает в реакцию с двумя атомами водорода, образуя молекулу гидрогена.

Сначала, мы можем использовать закон сохранения массы, который гласит, что масса продуктов реакции равна массе исходных веществ. Мы знаем массу цинка, которая составляет 20,8 г.

Зная массу цинка, мы можем вычислить количество вещества цинка, используя его молярную массу. Молярная масса цинка составляет примерно 65,4 г/моль. Для вычисления количества вещества цинка (n1) используем формулу:

\[n1 = \frac{m1}{M1}\]

где n1 - количество вещества цинка, m1 - масса цинка и M1 - молярная масса цинка.

Подставляя известные значения, получаем:

\[n1 = \frac{20,8 \, \text{г}}{65,4 \, \text{г/моль}}\]

\[n1 \approx 0,318 \, \text{моль}\]

Так как цинк добавлен в избыток, то он полностью реагирует с серной кислотой. Затем, согласно уравнению реакции, каждый моль цинка образует один моль гидрогена (H2). Таким образом, количество вещества гидрогена (n2) также равно 0,318 моль.

Зная количество вещества гидрогена, мы можем вычислить его объем, используя универсальный газовый закон (закон Авогадро):

\[V2 = n2 \times V_\text{моль}\]

где V2 - объем гидрогена, n2 - количество вещества гидрогена и V_\text{моль} - мольный объем газа при нормальных условиях (22,4 л/моль).

Подставляя известные значения, получаем:

\[V2 = 0,318 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль}\]

\[V2 \approx 7,13 \, \text{л}\]

Итак, объем газа, образованного при данной реакции, составляет приблизительно 7,13 л.

Чтобы выразить практический выход газа в процентах, мы можем использовать следующую формулу:

\[ \text{Практический выход газа (в процентах)} = \frac{V2}{V1} \times 100 \]

где V2 - объем газа, образованного при реакции, а V1 - объем газа в исходной задаче.

Подставляя известные значения, получаем:

\[ \text{Практический выход газа (в процентах)} = \frac{7,13 \, \text{л}}{6,9 \, \text{л}} \times 100 \]

\[ \text{Практический выход газа (в процентах)} \approx 103,2 \, \text{%} \]

Таким образом, практический выход газа при данной реакции составляет около 103,2%.