Какой объём водорода образуется при взаимодействии 250 г раствора 30% серной кислоты с цинком, если выход продукта реакции составляет 95%?

Дано:

m (p-pa H2SO4) = 250 г

ω (H2SO4) = 30% или 0,3

η (Н2) = 95% или 0,95

V (H2) - ?

Решение.

m (H2SO4) = m (p-pa H2SO4) * ω (H2SO4)

m (H2SO4) = 250 г*0,3 = 75 г

M (H2SO4) = 98 г/моль

n (H2SO4) = m (H2SO4) / M (H2SO4)

n (H2SO4) = 75 г/98 г/моль = 0,765306 моль

Vm = 22,4 л/моль

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

Из уравнения стехиометрических коэффициентов реакции следует, что

n (H2) = n (H2SO4) = 0.765306 моль

Находим теоретический выход объема водорода (V' (H2) :

V' (H2) = Vm*n (H2)

V' (H2) = 22,4 л/моль*0,765306 моль = 17,143 л

Находим практический выход объема водорода (V (H2) :

V (H2) = V' (H2) * η (H2)

V (H2) = 17,143 л*0,95 = 16,286 л

Ответ: 16,286 л

1) CuSO4 + NaOH = Cu (OH) 2 + Na2SO4

m (CuSO4) = 160*0,15 = 24 г.

n (CuSO4) = 24 г: 160 г/моль = 0,15 моль = > n (Cu (OH) 2) = 0,15 моль

m (Cu (OH) 2) = 14,7 г.

2) Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

m (Zn) = 650 - 650*0,2 = 520 г.

n (Zn) = 8 моль = > n (H2) = 8 моль

V (H2) = 22,4*8 = 179,2 л

N (H2) = 8 моль * 6*10^23 = 4,8*10^24 молекул Н2 (^ - степень)

3) CaCO3 + 2HNO3 = H2O + CO2 + Ca (NO3) 2

m (CaCO3) = m (cм) - m (примесей) = 250 г - 250*0,2 = 200 г.

n (CaCO3) = 200 г: 100 г/моль = 2 моль = > n (CO2) = 2 моль

V (CO2) = 2 моль*22,4 л/моль = 44,8 л