Вычислите объем водорода, полученного при взаимодействии 12 г магния с 400 г серной кислоты, в которой массовая доля кислоты 20%

Запишем уравнение реакции:

H2So4 + Mg = MgSo4 + H2↑.

Определим массу чистой кислоты:

w (в-ва) = (m (в-ва) / m (р-ра)) * 100%.

Выразим из этого выражения массу вещества:

m (в-ва) = w (в-ва) * m (р-ра) / 100%.

Подставим числа:

m (H2SO4) = w (H2SO4) * m (р-ра) / 100%=20*400/100=80 г.

У нас дано количество двух исходных веществ, одно из них может быть в избытке и прореагирует не до конца, определим что в избытке, для этого, найдем сколько потребуется кислоты для реакции:

Как видно из реакции, количества вещества:

ν (H2So4) = ν (Mg).

Зная, что ν (в-ва) = m (в-ва) / M (в-ва), получим:

m (H2So4) / M (H2So4) = m (Mg) / M (Mg).

Определим молярные массы:

M (Mg) = 24 г/моль.

M (H2So4) = 1*2+32+16*4 = 98 г/моль.

Выразим массу кислоты:

m (H2So4) = m (Mg) * M (H2So4) / M (Mg).

Подставим числовые значения, получим:

m (H2So4) = m (Mg) * M (H2So4) / M (Mg) = 12*98/24=49 г.

У нас избыток кислоты, значит будем вести расчет по магнию.

Как видно из реакции, количества вещества:

Из уравнения реакции видно, что:

ν (H2) = ν (Mg)

V (H2) / Vm (H2) = m (Mg) / M (Mg).

Определим молярные массы:

Определи объем водорода:

V (H2) = m (Mg) * Vm (H2) / M (Mg).

Подставим числовые значения:

V (H2) = m (Mg) * Vm (H2) / M (Mg) = 12*22,4/24=11,2 л.

Ответ: объем водорода 11,2 л.