Номер 5, страница 73 - гдз по химии 8 класс учебник Шиманович, Красицкий

5. Рассчитайте массу серной кислоты, которая в водном растворе прореагирует с железом массой 11,2 г.

Дано:

$m(Fe) = 11,2$ г

Найти:

$m(H_{2}SO_{4}) - ?$

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции взаимодействия железа с водным раствором серной кислоты. Поскольку железо стоит в ряду активности металлов до водорода, оно будет вытеснять водород из кислоты с образованием соли и газообразного водорода:

$Fe + H_{2}SO_{4} \rightarrow FeSO_{4} + H_{2}\uparrow$

Уравнение сбалансировано, стехиометрические коэффициенты перед реагентами равны 1. Это означает, что на 1 моль железа расходуется 1 моль серной кислоты.

2. Рассчитаем количество вещества (число моль) железа, масса которого дана в условии, по формуле $n = \frac{m}{M}$, где $m$ — масса, а $M$ — молярная масса.

Молярная масса железа, согласно периодической таблице, составляет $M(Fe) \approx 56$ г/моль.

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{11,2 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} = 0,2$ моль.

3. По уравнению реакции, количество вещества серной кислоты, вступившей в реакцию, равно количеству вещества железа:

$\frac{n(Fe)}{1} = \frac{n(H_{2}SO_{4})}{1}$

$n(H_{2}SO_{4}) = n(Fe) = 0,2$ моль.

4. Теперь, зная количество вещества серной кислоты, можем найти ее массу по формуле $m = n \cdot M$.

Сначала вычислим молярную массу серной кислоты ($H_{2}SO_{4}$):

$M(H_{2}SO_{4}) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98$ г/моль.

Рассчитаем массу серной кислоты:

$m(H_{2}SO_{4}) = n(H_{2}SO_{4}) \cdot M(H_{2}SO_{4}) = 0,2 \text{ моль} \cdot 98 \text{ г/моль} = 19,6$ г.

Ответ: масса серной кислоты, которая прореагирует с 11,2 г железа, равна 19,6 г.