Номер 5, страница 7 - гдз по химии 8 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Власовец

Дано:

$V(\text{H}_2) = 67.2 \text{ дм}^3$ (н.у.)

Перевод в СИ:

$V(\text{H}_2) = 67.2 \text{ дм}^3 = 67.2 \times 10^{-3} \text{ м}^3$

Молярный объем газов при нормальных условиях (н.у.): $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 22.4 \times 10^{-3} \text{ м}^3/\text{моль}$

Число Авогадро: $N_A = 6.02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}$

Молярная масса цинка: $M(\text{Zn}) = 65.38 \text{ г/моль}$

Найти:

$m(\text{Zn})$ - масса прореагировавшего цинка;

$N(\text{H}_2\text{SO}_4)$ - число молекул серной кислоты.

Решение:

Запишем уравнение химической реакции взаимодействия цинка с серной кислотой:

$\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \to \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 \uparrow$

Из уравнения реакции видно, что 1 моль цинка реагирует с 1 молем серной кислоты, образуя 1 моль водорода.

Вычислим количество вещества водорода, выделившегося в результате реакции:

$n(\text{H}_2) = \frac{V(\text{H}_2)}{V_m}$

$n(\text{H}_2) = \frac{67.2 \text{ дм}^3}{22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 3 \text{ моль}$

Согласно стехиометрии реакции, количество вещества прореагировавшего цинка и серной кислоты равно количеству вещества выделившегося водорода:

$n(\text{Zn}) = n(\text{H}_2) = 3 \text{ моль}$

$n(\text{H}_2\text{SO}_4) = n(\text{H}_2) = 3 \text{ моль}$

Масса прореагировавшего цинка

Вычислим массу прореагировавшего цинка, используя его молярную массу:

$m(\text{Zn}) = n(\text{Zn}) \times M(\text{Zn})$

$m(\text{Zn}) = 3 \text{ моль} \times 65.38 \text{ г/моль} = 196.14 \text{ г}$

Ответ: 196.14 г

Число молекул серной кислоты, вступивших в реакцию

Вычислим число молекул серной кислоты, вступивших в реакцию, используя число Авогадро:

$N(\text{H}_2\text{SO}_4) = n(\text{H}_2\text{SO}_4) \times N_A$

$N(\text{H}_2\text{SO}_4) = 3 \text{ моль} \times 6.02 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1} = 18.06 \times 10^{23} = 1.806 \times 10^{24} \text{ молекул}$

Ответ: $1.806 \times 10^{24}$ молекул