Объём газа при взаимодействии железа с раствором серной кислоты
Вычислите объём водорода (н. у.), который можно получить при взаимодействии 14 г железа с 245 г 8%-ного раствора серной кислоты.
Дано
`m(Fe) = 14 text{ г}`
`m(text{р-ра } H_2SO_4) = 245 text{ г}`
`ω(H_2SO_4) = 8%`
Найти
`V(H_2) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнение реакции железа с серной кислотой:
`Fe + H_2SO_4 = FeSO_4 + H_2 text{↑}`
Найдём массу серной кислоты в растворе:
`m(H_2SO_4) = (ω(H_2SO_4)*m(text{р-ра } H_2SO_4))/100 = (8*245)/100 = 19.6 text{ г}`
Найдём количества веществ реагентов:
`n(Fe) = (m(Fe))/(M(Fe)) = 14/56 = 0.25 text{ моль}`
`n(H_2SO_4) = (m(H_2SO_4))/(M(H_2SO_4)) = 19.6/98 = 0.2 text{ моль}`
По уравнению реакции вещества реагируют в соотношении 1:1. Серная кислота в недостатке, расчёт ведём по ней.
Согласно уравнению реакции, количество вещества водорода равно количеству вещества серной кислоты:
`n(H_2) = n(H_2SO_4) = 0.2 text{ моль}`
Найдём объём водорода при н.у.:
`V(H_2) = n(H_2)*V_m = 0.2*22.4 = 4.48 text{ л}`
Ответ
`V(H_2) = 4.48 text{ л}`