Определите какой объём водорода (при н. у.) выделится, если к цинку массой 6,5 г добавить раствор массой 200 г, содержащий 0,2 массовые доли серной кислоты. Какое вещество взято в избытке?

Металлический цинк взаимодействует с серной кислотой с выделением газообразного водорода и образованием сульфата цинка (цинкового купороса). Реакция описывается следующим уравнением:

Zn + H₂SO₄ = ZnSO₄ + H₂ ;

Металл вступает в реакцию с кислотой в равных молярных количествах. В ходе реакции синтезируются такие же количества соли и водорода.

Вычислим имеющееся химическое количество цинка. Для этого поделим вес чистого металла на вес 1 моля металлического цинка.

М Zn = 65 грамм/моль; N Zn = 6,5 / 65 = 0,1 моль;

Вычислим имеющееся химическое количество кислоты. Для этого поделим её вес на вес 1 моля кислоты.

М H₂SO₄ = 2 + 32 + 16 х 4 = 98 грамм/моль; N H₂SO₄ = 200 х 0,2 / 98 = 0,41 моль;

Серная кислота взята в избытке. Выделится 0,1 моль водорода.

Вычислим объем такого количества водорода. Для этого умножим его количество на объем 1 моля газа (22,4 литра).

N H₂ = 0,1 моль; V H₂ = 0,1 х 22,4 = 2,24 литра;