Для решения этой задачи нам нужно пройти через несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.
- Определим массу серной кислоты в растворе.
- Массовая доля серной кислоты (H2SO4) в растворе составляет 10%. Это означает, что на каждые 100 кг раствора 10 кг - это H2SO4.
- Для 120 кг раствора мы можем вычислить массу H2SO4 следующим образом:
- Масса H2SO4 = Масса раствора * (Массовая доля H2SO4 / 100) = 120 кг * (10 / 100) = 12 кг.
- Запишем уравнение реакции между цинком и серной кислотой.
- Цинк (Zn) реагирует с серной кислотой (H2SO4) с образованием сульфата цинка (ZnSO4) и водорода (H2):
- Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2.
- Определим количество вещества серной кислоты.
- Для этого используем формулу: количество вещества (n) = масса (m) / молярная масса (M).
- Молярная масса H2SO4 составляет примерно 98 г/моль (или 0,098 кг/моль).
- Теперь вычислим количество вещества H2SO4:
- n(H2SO4) = 12 кг / 0,098 кг/моль ≈ 122,45 моль.
- Определим количество соли, образующейся в реакции.
- Согласно уравнению реакции, 1 моль H2SO4 образует 1 моль ZnSO4.
- Таким образом, количество вещества ZnSO4 также будет равно 122,45 моль.
- Вычислим массу образовавшегося сульфата цинка (ZnSO4).
- Молярная масса ZnSO4 составляет примерно 161,44 г/моль (или 0,16144 кг/моль).
- Теперь можем найти массу ZnSO4:
- m(ZnSO4) = n(ZnSO4) * M(ZnSO4) = 122,45 моль * 0,16144 кг/моль ≈ 19,76 кг.
Таким образом, масса соли, образующейся при реакции цинка с 120 кг раствора серной кислоты, составляет примерно 19,76 кг.