Какой объем водорода (нормальных условиях) можно произвести при реакции 228 мл 5-процентного раствора серной кислоты

Для решения данной задачи необходимо рассчитать количество водорода, который можно произвести при реакции серной кислоты с цинком.

Шаг 1: Найдем количество вещества серной кислоты в растворе.

Для этого воспользуемся формулой:

\[n = \frac{m}{M}\]

где \(n\) - количество вещества, \(m\) - масса вещества, \(M\) - молярная масса вещества.

Масса серной кислоты можно найти, умножив плотность раствора на его объем:

\[m_{\text{серная кислота}} = V_{\text{раствор}} \times \rho_{\text{раствора}}\]

Подставим значения:

\[m_{\text{серная кислота}} = 228 \, \text{мл} \times 1,032 \, \text{г/мл} = 235,296 \, \text{г}\]

Молярная масса серной кислоты описывается формулой H2SO4:

\[M_{\text{серная кислота}} = 2 \times M_{\text{водород}} + M_{\text{сера}} + 4 \times M_{\text{кислород}}\]

Рассчитаем молярную массу:

\[M_{\text{серная кислота}} = 2 \times 1,008 \, \text{г/моль} + 32,06 \, \text{г/моль} + 4 \times 16,00 \, \text{г/моль} = 98,086 \, \text{г/моль}\]

Теперь рассчитаем количество вещества серной кислоты:

\[n_{\text{серная кислота}} = \frac{m_{\text{серная кислота}}}{M_{\text{серная кислота}}} = \frac{235,296 \, \text{г}}{98,086 \, \text{г/моль}} \approx 2,397 \, \text{моль}\]

Шаг 2: Найдем количество вещества цинка.

Массу цинка уже указали в задаче: \(m_{\text{цинк}} = 9 \, \text{г}\)

Молярная масса цинка:

\[M_{\text{цинк}} = 65,38 \, \text{г/моль}\]

Количество вещества цинка:

\[n_{\text{цинк}} = \frac{m_{\text{цинк}}}{M_{\text{цинк}}} = \frac{9 \, \text{г}}{65,38 \, \text{г/моль}} \approx 0,138 \, \text{моль}\]

Шаг 3: Рассчитаем стехиомерию реакции.

Уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и цинком (Zn):

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

Согласно уравнению реакции, одна моль цинка реагирует с одной молью серной кислоты, образуя одну моль водорода.

Таким образом, видно, что количество водорода, которое можно получить, будет равно количеству вещества цинка.

Шаг 4: Переведем количество водорода в объем.

Известно, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 л.

Таким образом, объем водорода можно найти, умножив количество вещества водорода на значение объема одной моли газа:

\[V_{\text{водород}} = n_{\text{цинк}} \times 22,4 \, \text{л/моль}\]

\[V_{\text{водород}} = 0,138 \, \text{моль} \times 22,4 \, \text{л/моль} \approx 3,091 \, \text{л}\]

Ответ: При реакции 228 мл 5-процентного раствора серной кислоты с 9 г цинка при нормальных условиях получится примерно 3,091 л водорода.