Сплавы меди с цинком называются латунью. Какой объем водорода будет выделяться при обработке 100 граммов латуни

Здравствуй! Чтобы решить эту задачу, нам потребуется использовать знания о стехиометрии и реакциях.

Давайте разобьем задачу на несколько шагов:

Шаг 1: Найдем количество меди в 100 г латуни.
Содержание меди в латуни составляет 67,5%. Чтобы найти количество меди в 100 г латуни, мы умножим массу латуни (100 г) на процентное содержание меди (67,5%):
\[Масса\,меди = 100\,г \times \frac{67,5}{100} = 67,5\,г\]

Шаг 2: Определим, сколько моль меди присутствует в 67,5 г меди.
Чтобы найти количество моль меди, мы разделим массу меди на ее молярную массу. Молярная масса меди составляет примерно 63,55 г/моль:
\[Количество\,моль\,меди = \frac{Масса\,меди}{Молярная\,масса\,меди} = \frac{67,5\,г}{63,55\,г/моль} \approx 1,06\,моль\]

Шаг 3: Рассмотрим реакцию между медью и серной кислотой.
Реакция между медью и серной кислотой можно записать следующим образом:
\[Cu + 2H_2SO_4 \rightarrow CuSO_4 + SO_2 + 2H_2O\]

Из уравнения видно, что одна моль меди реагирует с двумя молями серной кислоты, образуя одну моль сульфата меди (CuSO4), одну моль диоксида серы (SO2) и две моли воды (H2O).

Шаг 4: Определим, сколько моль серной кислоты потребуется для реакции с 1,06 молью меди.
Так как между медью и серной кислотой существует моль-мольное соотношение 1:2, то для реакции с 1,06 молью меди потребуется удвоенное количество серной кислоты:
\[Количество\,моль\,H_2SO_4 = 2 \times Количество\,моль\,меди = 2 \times 1,06\,моль = 2,12\,моль\]

Шаг 5: Рассмотрим реакцию образования водорода.
Реакция между серной кислотой и водородом можно записать следующим образом:
\[H_2SO_4 + 2H_2 \rightarrow SO_2 + 4H_2O\]

Из уравнения видно, что одна моль серной кислоты реагирует с двумя молями водорода, образуя одну моль диоксида серы и четыре моля воды.

Шаг 6: Определим, сколько моль водорода будет выделяться при использовании 2,12 моль серной кислоты.
Так как между серной кислотой и водородом существует моль-мольное соотношение 1:2, то для реакции с 2,12 молью серной кислоты потребуется удвоенное количество водорода:
\[Количество\,моль\,H_2 = 2 \times Количество\,моль\,H_2SO_4 = 2 \times 2,12\,моль = 4,24\,моль\]

Шаг 7: Определим объем водорода при нормальных условиях.
Для нахождения объема водорода мы будем использовать уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная и T - температура в кельвинах.

Сначала переведем моли водорода в объем:
\[Объем\,водорода = Количество\,моль\,H_2 \times 22,4\,л/моль = 4,24\,моль \times 22,4\,л/моль = 95,10\,л\]

Теперь мы имеем значение объема водорода при нормальных условиях: 95,10 л.

Итак, объем водорода, выделяющегося при обработке 100 г латуни с содержанием 67,5% меди с использованием избытка 10% серной кислоты при нормальных условиях, составляет приблизительно 95,10 л.