Сколько литров воды надо добавить к 20 литров 75%-ого раствора кислоты, чтобы получить 9%-ый раствор?

7.1 Решение через количество вещества.

Составим уравнение реакции.

H2SO4+Zn=ZnSO4+H2 (стрелка вверх)

Дано:

m (Zn) = 130 г.

Решение:

Найдем молярную массу цинка.

M (Zn) = Mr (Zn) = 65 г/моль

Найдем количество вещества цинка.

n=m/M

n=130/65=2 моль.

Из уравнения видно, что количество вещества цинка равно количеству вещества водорода, то есть n (Zn) = n (H2) = 2 моль.

Теперь можно найти объем водорода, который выделится.

V (H2) = Vm*n

Vm-величина постоянная (22,4 г/моль)

V (H2) = 22,4*2=44,8 л

Ответ: V (H2) = 44,8 л

7.2. Составим уравнение реакции.

H2SO4+Zn=ZnSo4+H2 (стрелка вверх)

Дано:

m (раствора) = 70U

w=70%=0.7

Решение:

m (H2SO4) = 70*0.7=49 г.

M (H2SO4) = 2+32+16*4=98 г/моль

n (H2SO4) = m/M

n (H2SO4) = 49/98=0.5 моль

Из уравнения видно, что количество вещества серной кислоты равно количеству вещества водорода, т. е. n (H2SO4) = n (H2) = 0.5 моль

Находим объем водорода.

V (H2) = Vm*n

Vm=22.4 г/моль (величина постоянная)

V (H2) = 22.4*0.5=11.2 л

Ответ: V (H2) = 11.2 л

7.3. Составим уравнение реакции.

2HCl+Zn=ZnCl2+H2 (стрелка вверх)

Дано:

V (H2) = 2.8 л

w (HCl) = 25%

Решение:

Найдем количество вещества водорода.

V (H2) = Vm*n (H2)

n (H2) = V/Vm

Vm=22.4 г/моль (постоянная величина)

n (H2) = 2.8/22.4=0.125 моль

Из уравнения видно, что n (H2) = 2n (HCl), то есть

n (HCl) = 0.125*2=0.25 моль

Находим молярную массу соляной кислоты.

M (HCl) = 3+35.5=36.5 г/моль

m (вещества (HCl), т. е. если бы массовая доля была равно 100% вместо данных 25%) = M (HCl) * n (HCl) = 36.5*0.25=9.125 г

w-массовая доля вещества, которая определяется по формуле:

w = (m (вещества) / m (раствора)) * 100%

m (раствора) = (m (вещества) * 100%) / w

m (раствора) = (9,125*100) / 25=36,5 г

Ответ: 36,5 г