Какой объем 48%-ной серной кислоты, плотностью 1,56 г/мл, потребуется для полного растворения 13 г цинка?

Химия 11 класс Растворы и их свойства объем серной кислоты плотность серной кислоты растворение цинка 48%-ная кислота химические расчеты Новый

Чтобы рассчитать объем 48%-ной серной кислоты, необходимый для полного растворения 13 г цинка, необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберемся поэтапно.

Шаг 1: Найти количество вещества цинка.

Сначала нам нужно определить, сколько молей цинка у нас есть. Для этого используем формулу:

n = m / M

где:

• n - количество вещества (в молях),
• m - масса цинка (в граммах),
• M - молярная масса цинка (Zn), которая равна 65,38 г/моль.

Подставляем значения:

n = 13 г / 65,38 г/моль ≈ 0,198 моль.

Шаг 2: Определить количество серной кислоты, необходимое для реакции.

Реакция между серной кислотой и цинком описывается уравнением:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2.

Из уравнения видно, что на 1 моль цинка требуется 1 моль серной кислоты. Следовательно, для 0,198 моль цинка нам потребуется 0,198 моль серной кислоты.

Шаг 3: Найти массу серной кислоты.

Молярная масса серной кислоты (H2SO4) составляет 98,08 г/моль. Теперь можем рассчитать массу серной кислоты:

m = n * M

m = 0,198 моль * 98,08 г/моль ≈ 19,43 г.

Шаг 4: Рассчитать объем 48%-ной серной кислоты.

Теперь нам нужно определить, какой объем 48%-ной серной кислоты нам нужен для получения 19,43 г H2SO4. Поскольку кислота 48%-ная, это означает, что в 100 г раствора содержится 48 г H2SO4.

Сначала найдем, сколько граммов раствора нам нужно для получения 19,43 г H2SO4:

m раствора = (m H2SO4 / 48) * 100.

m раствора = (19,43 г / 48) * 100 ≈ 40,49 г.

Шаг 5: Найти объем раствора.

Теперь, зная массу раствора, можем найти его объем, используя плотность:

ρ = m / V, где ρ - плотность, m - масса, V - объем.

Объем V можно найти по формуле:

V = m / ρ.

Подставляем значения:

V = 40,49 г / 1,56 г/мл ≈ 25,92 мл.

Ответ: Для полного растворения 13 г цинка потребуется примерно 25,92 мл 48%-ной серной кислоты.