Какую массовую долю серной кислоты содержит исходный раствор, если при взаимодействии 60 г раствора с избытком натрия выделилось 2,24 л водорода (н.у.)?
Подтвержденное решение:
Для решения этой задачи, давайте воспользуемся знанием о химической реакции между серной кислотой (H2SO4) и натрием (Na), в результате которой образуется водород (H2). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
H2SO4 + 2Na → Na2SO4 + 2H2
Мы видим, что одна моль серной кислоты (H2SO4) реагирует с двумя молями натрия (Na) и образует две моли водорода (H2).
-
Сначала определим количество молей водорода (H2), выделившегося в реакции. Мы знаем, что объем газа при н.у. (нормальных условиях) равен 22,4 литра на одну моль газа. В данной задаче выделилось 2,24 л водорода, что эквивалентно 2,24/22,4 = 0,1 молю водорода.
-
Теперь, зная количество молей водорода, мы можем определить количество молей серной кислоты (H2SO4), участвующей в реакции. Согласно уравнению реакции, на одну моль водорода приходится одна моль серной кислоты. Таким образом, количество молей серной кислоты равно 0,1 молю.
-
Далее, мы знаем массу исходного раствора серной кислоты, которая равна 60 г.
-
Теперь можно вычислить массовую долю серной кислоты в исходном растворе, используя формулу:
Массовая доля (%) = (Масса серной кислоты / Общая масса раствора) * 100
Массовая доля (%) = (0,1 моль x 98 г/моль) / 60 г * 100 ≈ 16,33%
Итак, массовая доля серной кислоты в исходном растворе составляет примерно 16,33%.