Какова массовая доля серной кислоты в исходном растворе, если при растворении цинка в 980 г раствора серной кислоты

Чтобы решить эту задачу, нам нужно использовать знания о химической реакции между цинком и серной кислотой.

1. Сначала запишем химическое уравнение реакции:
\[Zn + H2SO4 \rightarrow ZnSO4 + H2\]
В данной реакции цинк реагирует с серной кислотой, образуя сульфат цинка и молекулы водорода.

2. Мы знаем, что при реакции образовалось 33,6 л газа. В данном случае это водород. Водородный газ образуется каждый раз, когда молекула серной кислоты реагирует с атомом цинка. Поэтому мы можем сказать, что количество молекул серной кислоты (H2SO4) равно количеству образовавшихся молекул водорода (H2).

3. Чтобы найти массовую долю серной кислоты, нам нужно знать массу исходного раствора серной кислоты и массу образовавшегося водорода.

4. Поскольку у нас изначально есть масса раствора серной кислоты (980 г), мы можем рассчитать молярную массу серной кислоты (H2SO4) и найти количество моль реагента.

5. Молярная масса серной кислоты равна 98 г/моль. Поэтому масса вещества, содержащегося в растворе, можно найти следующим образом:
\[m = \frac{{\text{масса раствора}}}{{\text{молярная масса}}} = \frac{{980 \, \text{г}}}{{98 \, \text{г/моль}}} = 10 \, \text{моль}\]

6. Из химического уравнения мы знаем, что для образования каждой молекулы водорода (H2) реагирует 1 молекула серной кислоты (H2SO4). Таким образом, количество молекул серной кислоты будет равно количеству молекул водорода.

7. Чтобы найти молекулярное количество водорода (H2), мы можем использовать формулу:
\[n = \frac{{V}}{{V_m}}\]
где \(V\) - объем газа в литрах, \(V_m\) - молярный объем и равен 22,4 л/моль при нормальных условиях.

8. Подставляя значения в формулу, получаем:
\[n = \frac{{33,6}}{{22,4}} = 1,5 \, \text{моль}\]
Это и будет количество молекул серной кислоты, так как каждая молекула серной кислоты даёт 1 молекулу водорода.

9. Наконец, чтобы найти массовую долю серной кислоты, мы можем разделить массу серной кислоты на общую массу раствора:
\[x = \frac{{\text{масса серной кислоты}}}{{\text{общая масса раствора}}} \cdot 100\%\]
\[x = \frac{{10 \, \text{моль} \times 98 \, \text{г/моль}}}{{980 \, \text{г}}} \cdot 100\% = 10\%\]

Таким образом, массовая доля серной кислоты в исходном растворе составляет 10%.