Определи объём (н. у.) газа, который выделится при действии 200 г 14,7%-ного раствора серной кислоты на карбонат цинка.

Точность промежуточных вычислений — до тысячных. ответ округли до сотых. Например: 4,36.
ответ: объём газа равен
дм³.

Для решения этой задачи, нам необходимо использовать химическое уравнение реакции между серной кислотой (H2SO4) и карбонатом цинка (ZnCO3):

H2SO4 + ZnCO3 → ZnSO4 + H2O + CO2

В данном случае, нас интересует объём газа (CO2), который выделится в результате реакции.

Шаг 1: Найдём количество вещества серной кислоты (H2SO4), используя массу и процентное содержание в растворе.

Масса H2SO4 = масса раствора × процентное содержание H2SO4 / 100

Масса H2SO4 = 200 г × 14,7% / 100 = 29,4 г

Молярная масса H2SO4 = 2 × (1 г/моль) + 32 г/моль + 4 × (16 г/моль) = 98 г/моль

Количество вещества H2SO4 = масса H2SO4 / молярная масса H2SO4

Количество вещества H2SO4 = 29,4 г / 98 г/моль = 0,3 моль

Шаг 2: Найдём количество вещества карбоната цинка (ZnCO3), используя массу и молярную массу.

Масса ZnCO3 = масса раствора - масса H2SO4

Масса ZnCO3 = 200 г - 29,4 г = 170,6 г

Молярная масса ZnCO3 = 65,4 г/моль + 12 г/моль + 48 г/моль = 125,4 г/моль

Количество вещества ZnCO3 = масса ZnCO3 / молярная масса ZnCO3

Количество вещества ZnCO3 = 170,6 г / 125,4 г/моль = 1,36 моль

Шаг 3: Из химического уравнения видно, что коэффициент при CO2 равен 1, то есть, 1 моль карбоната цинка даст 1 моль CO2.

Шаг 4: Найдём объём CO2 при нормальных условиях (н.у.), используя уравнение состояния и уравнение Менделеева-Клапейрона:

V = nRT/P

где V - объём газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная (0,0821 л * атм / (моль * К)), T - температура в Кельвинах, P - давление газа в атмосферах.

В нормальных условиях (н.у.) T = 273,15 К, P = 1 атм

Объём CO2 = количество вещества газа × R × T / P

Объём CO2 = 1,36 моль × 0,0821 л * атм / (моль * К) × 273,15 К / 1 атм = 30,6 л

Ответ: объём газа, который выделится при данной реакции, равен 30,6 л.