Какой объем водорода выделяется при реакции цинка массой 13 г с раствором, содержащим 30 г серной кислоты (нормальные

Для решения этой задачи необходимо применить закон сохранения массы, знать молярную массу веществ и химическую формулу реакции. Давайте разделим решение на несколько шагов.

Шаг 1: Найдем количество вещества цинка и серной кислоты, используя их молярные массы и массы, которые нам даны.

Молярная масса цинка (Zn) равна 65 г/моль.
Молярная масса серной кислоты (H2SO4) составляет 98 г/моль.

Количество вещества цинка можно найти, разделив его массу на молярную массу:
\[ \text{Количество вещества цинка} = \frac{\text{Масса цинка}}{\text{Молярная масса цинка}} = \frac{13 \, \text{г}}{65 \, \text{г/моль}} = 0,2 \, \text{моль}\]

Аналогично, количество вещества серной кислоты:
\[ \text{Количество вещества серной кислоты} = \frac{\text{Масса серной кислоты}}{\text{Молярная масса серной кислоты}} = \frac{30 \, \text{г}}{98 \, \text{г/моль}} = 0,31 \, \text{моль}\]

Шаг 2: Установить соотношение между реагентами и продуктами с помощью балансировки химического уравнения реакции. В данном случае, реакция между цинком и серной кислотой приводит к образованию водорода и сульфата цинка, и ее уравнение выглядит следующим образом:

\[ Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \]

Из уравнения видно, что 1 моль цинка соответствует образованию 1 моль водорода.

Шаг 3: Используя коэффициенты реакции, найдем количество вещества водорода, которое образуется при реакции.

Поскольку количество вещества цинка равно 0,2 моль, то и количество вещества водорода будет также равняться 0,2 моль.

Шаг 4: Найдем объем водорода, используя идеальный газовый закон.

Объем газа можно рассчитать с помощью формулы:
\[ V = n \cdot V_m\]
где \( V \) - объем газа,
\( n \) - количество вещества газа,
\( V_m \) - молярный объем газа.

Молярный объем газа составляет 22,4 л/моль при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм).

Подставляя значения, получаем:
\[ V_{\text{водорода}} = 0,2\, \text{моль} \times 22,4\, \text{л/моль} = 4,48\, \text{л} \]

Итак, при реакции цинка массой 13 г с раствором, содержащим 30 г серной кислоты при нормальных условиях образуется 4,48 л водорода.

Надеюсь, это подробное объяснение помогло вам понять, как решить данную задачу.