Сколько граммов сульфата цинка будут получены при реакции 200 г 20%-ного раствора серной кислоты с 13 г
Пояснение: Для того чтобы решить данную задачу, нам необходимо знать реакцию, которая происходит между серной кислотой и цинком. Она выглядит следующим образом:
H2SO4 + Zn -> ZnSO4 + H2
Из уравнения реакции видно, что каждая молекула серной кислоты соответствует одной молекуле сульфата цинка. Нам также дано, что масса раствора серной кислоты составляет 200 г, а масса цинка равна 13 г.
Мы можем использовать процентное содержание раствора серной кислоты, чтобы определить количество серной кислоты в растворе. Процентное содержание 20% означает, что в 100 г раствора содержится 20 г серной кислоты. Следовательно, в 200 г раствора будет содержаться 40 г серной кислоты.
Так как масса серной кислоты будет ограничивающим фактором в реакции, мы можем использовать ее массу для определения количества сульфата цинка. Молярная масса H2SO4 равна 98 г/моль, а масса моля ZnSO4 равна 161 г/моль.
Решение:
1. Определение количества серной кислоты:
Масса серной кислоты = масса раствора × процентное содержание
Масса серной кислоты = 200 г × 0,2 = 40 г
2. Нахождение количества молей серной кислоты:
Количество молей = масса / молярная масса
Количество молей серной кислоты = 40 г / 98 г/моль = 0,408 моль
3. Используя соотношение 1:1 из уравнения реакции, мы можем сказать, что количество молей сульфата цинка равно количеству молей серной кислоты.
4. Нахождение массы сульфата цинка:
Масса = количество молей × молярная масса
Масса сульфата цинка = 0,408 моль × 161 г/моль = 65,688 г
Таким образом, при реакции 200 г 20%-ного раствора серной кислоты с 13 г цинка, будет получено приблизительно 65,688 г сульфата цинка.
Совет: При решении подобных задач, важно внимательно следить за единицами измерения и проводить все расчеты в одинаковых системах (например, в граммах или молях). Также важно знать уравнение реакции и уметь применять соотношение между веществами.
Дополнительное задание: Какая масса сульфата меди (CuSO4) будет получена при реакции 150 г меди (Cu) с избытком серной кислоты (H2SO4)? (Уравнение реакции: Cu + H2SO4 -> CuSO4 + H2)