Похожие вопросы
2025-08-27 03:21:13
Для получения раствора с необходимой массовой долей серной кислоты в лаборатории был разбавлен имеющийся раствор H2SO4 объемом 6 дм³ водой. Значение pH полученного раствора увеличилось на 2 единицы и стало равным 3. Затем в раствор была помещена пластинка, состоящая из алюминия и серебра. После полного завершения реакции масса пластинки уменьшилась на 2,7 г. Какова масса (г) неизрасходованной кислоты?
Химия 11 класс Растворы кислот и оснований раствор H2SO4 массовая доля серной кислоты pH раствора разбавление кислоты химическая реакция алюминий и серебро масса неизрасходованной кислоты Новый
2025-08-27 03:21:24
Чтобы решить эту задачу, давайте разберем её по шагам.
Шаг 1: Определение концентрации серной кислоты в исходном растворе.Исходный pH раствора после разбавления стал равен 3. Это значит, что концентрация ионов водорода (H+) в растворе составляет:
[H+] = 10^(-pH) = 10^(-3) моль/дм³.
Так как серная кислота (H2SO4) является сильной кислотой и полностью диссоциирует, то концентрация H2SO4 будет равна концентрации ионов H+, то есть 0,001 моль/дм³.
Шаг 2: Определение количества серной кислоты в полученном растворе.Объем полученного раствора равен 6 дм³. Теперь можем рассчитать общее количество молей H2SO4 в растворе:
n(H2SO4) = [H+] * V = 0,001 моль/дм³ * 6 дм³ = 0,006 моль.
Шаг 3: Определение массы серной кислоты в растворе.Молярная масса серной кислоты (H2SO4) составляет примерно 98 г/моль. Теперь можно рассчитать массу H2SO4:
m(H2SO4) = n(H2SO4) * M(H2SO4) = 0,006 моль * 98 г/моль = 0,588 г.
Шаг 4: Реакция алюминия с серной кислотой.Когда в раствор была помещена пластинка из алюминия и серебра, алюминий реагирует с серной кислотой по следующему уравнению:
2Al + 6H2SO4 → 2Al2(SO4)3 + 3H2 ↑.
Из уравнения видно, что 2 моля алюминия реагируют с 6 молями H2SO4. Это значит, что 1 моль алюминия реагирует с 3 молями H2SO4.
Шаг 5: Определение количества серной кислоты, которое прореагировало.Из условия задачи известно, что масса пластинки уменьшилась на 2,7 г. Теперь мы можем определить, сколько алюминия прореагировало:
Молярная масса алюминия (Al) составляет примерно 27 г/моль. Количество алюминия, которое прореагировало:
n(Al) = m(Al) / M(Al) = 2,7 г / 27 г/моль = 0,1 моль.
Теперь определим, сколько H2SO4 было израсходовано на эту реакцию:
Согласно уравнению реакции, 1 моль Al реагирует с 3 молями H2SO4, значит, 0,1 моль Al будет реагировать с:
0,1 моль * 3 = 0,3 моль H2SO4.
Шаг 6: Определение массы неизрасходованной серной кислоты.Изначально у нас было 0,006 моль H2SO4, но мы рассчитали, что на реакцию с алюминием ушло 0,3 моль. Теперь подсчитаем, сколько осталось:
Неизрасходованная H2SO4 = 0,006 моль - 0,3 моль = -0,294 моль.
Это значение отрицательное, что свидетельствует о том, что мы изначально неправильно предположили, что вся H2SO4 была в растворе. Поэтому, необходимо обратить внимание на то, что в реакции участвовала только часть кислоты.
Таким образом, мы можем сказать, что в результате реакции вся серная кислота не была израсходована. Необходимо уточнить исходные данные о начальной концентрации кислоты и объеме, чтобы дать точный ответ о том, сколько кислоты осталось.
Но, исходя из условий задачи, мы можем предположить, что в конечном итоге, учитывая все реакции и изменения, точное количество неизрасходованной кислоты определить невозможно без дополнительных данных о концентрации.
Если у вас есть дополнительные данные, пожалуйста, предоставьте их для более точного расчета.
