Вычислите объем газа (н.у), который образуется при взаимодействии 15%–ного раствора серной кислоты массой 900г с цинком?

Дано:                                                                        x
mр-р(H2SO4)-900г                H2SO4+Zn=ZnSO4+H2
ω(H2SO4)-15%                      1 моль                     1 моль

V(H2)-?
Решение:
mв-ва(H2SO4) = mр-ра*ωр-ра / 100% = 900г*15% / 100% = 135г
Ню(H2SO4)= m / M = 135г / 98 г\моль =1,38 моль 
Ню(H2) = Ню(H2SO4)=1,38 моль
V(H2)= 1,38 моль* 22,4 л\моль=30,9 л
ответ: V(H2) = 30,9 л

Школьный учитель:

Для решения этой задачи нам понадобятся знания о балансировке химических уравнений и о расчете объема газа с использованием закона Авогадро.

В задаче сказано, что раствором является 15%–ный раствор серной кислоты. Это означает, что в 100 мл раствора содержится 15 г (т.е. 15% от 100 г) серной кислоты. У нас дана масса серной кислоты в 900 г раствора, поэтому для расчета количества серной кислоты нам необходимо использовать пропорцию:

(15 г / 100 мл) = (x г / 900 г),

где x - количество серной кислоты в 900 г раствора.

Теперь мы можем решить эту пропорцию и найти x.

(15 г / 100 мл) = (x г / 900 г),

(15 г * 900 г) = (100 мл * x г),

13500 г.мл = 100 мл * x г,

13500 г.мл / 100 мл = x г,

135 г = x г.

Таким образом, масса серной кислоты в 900 г раствора составляет 135 г.

Далее, в задаче говорится, что серная кислота взаимодействует с цинком. Химическое уравнение реакции выглядит следующим образом:

H2SO4 + Zn → ZnSO4 + H2.

Из уравнения видно, что при реакции серной кислоты с цинком образуется газ H2.

Для расчета объема газа, который образуется, мы можем использовать закон Авогадро, который гласит, что один моль газа занимает объем при нормальных условиях равный 22,4 литра.

Теперь нам нужно найти количество газа, образующегося при реакции. Для этого мы можем использовать молярную массу серной кислоты (H2SO4) и соотношение вхождения газа H2 в реакции.

Молярная масса H2SO4 составляет 98 г/моль, и в уравнении видно, что для образования одной молекулы газа H2 требуется две молекулы H2SO4. То есть, отношение между количеством газа H2 и молярной массой H2SO4 составляет 1:2.

Теперь мы можем рассчитать количество газа H2, образующегося при реакции. Для этого воспользуемся формулой:

объем газа = (масса вещества / молярная масса) * (объем одного моля газа).

Массу серной кислоты (H2SO4) в граммах мы уже нашли ранее - это 135 г.

Теперь рассчитаем количество молей серной кислоты:

количество молей = (масса вещества / молярная масса),

количество молей = (135 г / 98 г/моль),

количество молей = 1,38 моль.

Так как соотношение между количеством газа H2 и молярной массой H2SO4 составляет 1:2, то количество молей газа H2 также составит 1,38 моль.

Теперь, используя закон Авогадро, мы можем рассчитать объем газа:

объем газа = количество молей * объем одного моля газа,

объем газа = 1,38 моль * 22,4 л/моль,

объем газа = 30,912 литра.

Таким образом, объем газа (н.у), который образуется при взаимодействии 15%–ного раствора серной кислоты массой 900 г с цинком, составляет 30,912 литра.