Какова массовая доля серной кислоты в исходном растворе после выделения 33,6 литров газа при растворении избытка цинка

Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться химическим уравнением реакции между цинком (Zn) и серной кислотой (H₂SO₄). Уравнение реакции имеет вид:

\[Zn + H₂SO₄ \rightarrow ZnSO₄ + H₂\uparrow\]

Из уравнения видно, что каждый моль цинка (Zn) реагирует соединением серы (ZnSO₄) и выделяет один моль водорода (H₂). Отношение между молью газа и его объемом можно определить по уравнению состояния идеального газа:

\[PV = nRT\]

где P - давление газа, V - его объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Так как в данной задаче не указано, какая температура используется, мы можем сделать предположение, что она остается постоянной.

Из условия задачи имеем, что выделен объем газа H₂ равен 33,6 литров.

Для начала, мы должны определить количество вещества газа H₂, используя уравнение состояния идеального газа. Нам известно, что V = 33,6 л и R - универсальная газовая постоянная. Нам также нужно знать давление газа (P) и температуру (T).

Поскольку эти данные не предоставлены в условии задачи, мы не сможем точно определить количество вещества газа H₂. Вместо этого мы будем рассчитывать отношение массы серной кислоты, использованной в реакции, к массе общего раствора серной кислоты.

Масса серной кислоты можно вычислить, зная ее молярную массу и количество вещества. Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) составляет 98 г/моль. Чтобы определить количество вещества H₂SO₄, мы разделим массу на молярную массу:

n(H₂SO₄) = m(H₂SO₄) / M(H₂SO₄)

n(H₂SO₄) = 980 г / 98 г/моль = 10 моль

Теперь мы можем определить массу цинка (Zn), который был растворен в реакции. Масса цинка равна массе общего раствора минус масса серной кислоты:

m(Zn) = m(раствор) - m(H₂SO₄) = 980 г - 980 г = 0 г

Так как масса цинка равна 0 г, это означает, что исходный раствор содержит избыток цинка, который полностью растворяется в серной кислоте.

Теперь мы можем определить массовую долю серной кислоты в исходном растворе. Массовая доля (в процентах) равна отношению массы серной кислоты к массе общего раствора, умноженному на 100%:

Массовая доля H₂SO₄ = (m(H₂SO₄) / m(раствор)) * 100%

Массовая доля H₂SO₄ = (980 г / 980 г) * 100% = 100%

Таким образом, массовая доля серной кислоты в исходном растворе составляет 100%. Это говорит о том, что весь исходный раствор является серной кислотой.