Какой будет объем газа, выделяющегося при реакции 10 г железа с 120 г серной кислоты концентрацией 10% (при нормальных

Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать химическое уравнение реакции и стехиометрию. Давайте начнем с записи уравнения реакции:

Fe + H₂SO₄ → FeSO₄ + H₂

Теперь мы можем использовать данную информацию для определения количества веществ, исходя из данных, которые у нас есть.

1. Найдем количество вещества железа (Fe):
Масса железа, данная в задаче, составляет 10 г. Мы можем использовать молярную массу железа (56 г/моль) для определения количества вещества железа:

n(Fe) = масса(Fe) / молярная масса(Fe) = 10 г / 56 г/моль ≈ 0,179 моль железа

2. Найдем количество вещества серной кислоты (H₂SO₄):
Масса серной кислоты, данная в задаче, составляет 120 г. Чтобы вычислить количество вещества серной кислоты, нам необходимо учесть её концентрацию. Концентрация составляет 10%, что означает, что в 100 мл раствора содержится 10 г серной кислоты.

Таким образом, количество вещества H₂SO₄ можно определить следующим образом:

Объем раствора H₂SO₄ (V) = масса H₂SO₄ / (концентрация H₂SO₄ в % * плотность H₂SO₄)

Здесь плотность H₂SO₄ составляет приблизительно 1,84 г/мл.

Подставив значения, получаем:

V = 120 г / (10% * 1,84 г/мл) ≈ 65,22 мл ≈ 0,06522 литра H₂SO₄

Теперь на основе уравнения реакции и принципа стехиометрии мы знаем, что мольное соотношение железа и выделяющегося гидрогена составляет 1:1.

То есть, количество вещества газа H₂, выделяющегося в результате реакции Fe и H₂SO₄, будет равно количеству вещества железа, поскольку они имеют одинаковое мольное соотношение.

Таким образом, количество вещества H₂ равно 0,179 моль.

3. Теперь мы можем использовать уравнение состояния для определения объема газа:

V = n * Vм

где V - объем газа (который мы и хотим найти), n - количество вещества газа, Vм - молярный объем газа при нормальных условиях (который составляет примерно 22,4 л/моль).

Подставим значения:

V = 0,179 моль * 22,4 л/моль ≈ 4,01 литра

Таким образом, объем газа, выделяющегося при реакции 10 г железа с 120 г серной кислоты концентрацией 10%, при нормальных условиях, составляет примерно 4,01 литра.