Один из видов бронзы содержит 85% меди,12% олова и 3% цинка.определите объём водорода,который выделится при растворении 1 кг этого сплава в избытке раствора серной кислоты?

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для этого типа бронзы можно составить химическое уравнение реакции растворения:

CuSnZn + H2SO4 -> CuSO4 + SnSO4 + ZnSO4 + H2↑

Известно, что в 1 кг сплава содержится 85% меди, что составляет 850 г, 12% олова, что составляет 120 г, и 3% цинка, что составляет 30 г.

Найдем количество вещества каждого металла в сплаве:

n(Cu) = 850 г / 63.5 г/моль = 13.39 моль
n(Sn) = 120 г / 118.7 г/моль = 1.01 моль
n(Zn) = 30 г / 65.4 г/моль = 0.46 моль

Далее найдем количество моль вещества реагента - серной кислоты (H2SO4), которое необходимо для реакции растворения сплава. Поскольку мы рассматриваем избыток кислоты, то количество вещества H2SO4 не ограничивает процесс. Однако, для нахождения объема выделившегося водорода, нам нужно знать количество H2SO4:

По уравнению реакции видно, что каждый молекула CuSnZn реагирует с 1 молекулой H2SO4, следовательно количество H2SO4, необходимое для реакции:

n(H2SO4) = n(CuSnZn) = n(Cu) + n(Sn) + n(Zn) = 13.39 моль + 1.01 моль + 0.46 моль = 14.86 моль

Найдем количество молекул водорода, выделившегося в реакции:

Согласно уравнению реакции, каждая молекула CuSnZn выделяет 1 молекулу H2, поэтому количество молекул водорода будет равно количеству молекул CuSnZn:

n(H2) = n(CuSnZn) = 14.86 моль

Для нахождения объема водорода, необходимо использовать уравнение состояния идеального газа и учитывать нормальные условия в данном случае (температура 0 градусов Цельсия, давление 1 атмосфера):

V(H2) = n(H2) Vm = 14.86 моль 24 л/моль = 357.84 л

Таким образом, объем водорода, который выделится при растворении 1 кг указанного сплава в избытке раствора серной кислоты, составит 357.84 л.