Для добычи железа (II) сульфата использовали 14 г железа и 200 г раствора
серной кислоты с массовой долей Н2SO4 14,7%. Какой объем водорода было собрано
(Н. У.), Если относительный выход продуктов реакции составил 80%?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Найдем количество серной кислоты в растворе:
Массовая доля H2SO4 = 14,7%
Масса серной кислоты = 200г * 0,147 = 29,4 г

Найдем количество железа, соединившегося с серной кислотой:
Масса Fe = 14 г

Найдем количество серы, соединившейся с железом:
1 моль Fe = 1 моль FeSO4
Молярная масса FeSO4 = 55.85 + 32.06 + (4 16.00) = 151.85 г/моль
Моль Fe = 14 г / 55.85 г/моль = 0.25 моль Fe
Масса FeSO4 = 0.25 моль Fe 151.85 г/моль = 37.96 г

Масса S = 37.96 г - 14 г = 23.96 г

Найдем количество водорода, выделившегося при реакции:
1 моль Fe = 1 моль H2
Молярная масса H2 = 2.02 г/моль
Масса H2 = 0.25 моль Fe * 2 г/моль = 0.5 г

Учитывая относительный выход в 80%:
Масса H2 = 0.5 г * 0.8 = 0.4 г

Вычислим количество водорода в объемном измерении при н. у. :
V = (mM)/(M1Vk)
где m - масса газа, М - молярная масса газа, M1 - молярная масса исходного вещества, Vk - объем газа при нормальных условиях
V = (0.4 г 22.4 л/моль) / (55.85 г/моль 24 л/моль) ≈ 0.72 л

Ответ: 0.72 л водорода было собрано.