Металлическое железо полностью прореагировало с 120 граммами раствора с массовой долей серной кислоты 4,9%. определите объём полученного газа

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи, мы сначала должны вычислить количество серной кислоты в растворе.

Масса серной кислоты в растворе = массовая доля × масса раствора
Масса серной кислоты = 4,9% × 120 г = 5,88 г

Далее, мы можем использовать уравнение химической реакции между железом и серной кислотой:
Fe + H2SO4 -> FeSO4 + H2

Согласно уравнению, 1 моль железа реагирует с 1 молью серной кислоты, чтобы образовать 1 моль серного железа и 1 моль водорода.

Молярная масса железа (Fe) = 56 г/моль
Масса железа = 120 г

Масса железа / молярная масса железа = количество молей железа
120 г / 56 г/моль ≈ 2,14 моль Fe

Так как железо реагирует с серной кислотой в соотношении 1:1, то количество молей серной кислоты также равно 2,14 моль.

Теперь мы можем вычислить количество молей водорода, образующегося в реакции:
Количество молей водорода = количество молей серной кислоты = 2,14 моль

Объем водорода можно найти, используя уравнение состояния идеального газа:
V = nRT / P

где:
V - объем газа
n - количество молей газа
R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль·K))
T - температура газа (предполагаем комнатная температура ≈ 298 K)
P - давление газа (предполагаем стандартное атмосферное давление ≈ 1 атм)

Подставляя значения:
V = 2,14 моль × 8,31 Дж/(моль·K) × 298 K / 1 атм ≈ 5256,49 мл или 5,26 л

Таким образом, объем полученного газа (водорода) составляет около 5,26 л.