Магниевую пластинку массой 13,2 грамма опустили в 5 процентный раствор хлорида железа (II) плотностью 1,08 г/мл и объёмом 160,75 мл. По окончанию реакции пластинку вынули и просушили. Какая масса 20-процентного раствора серной кислоты потребуется для полного растворения пластинки? В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения искомых физических величин)
Масса магниевой пластинки (m₁) = 13,2 г
Концентрация раствора хлорида железа (II) (C₂) = 5%
Плотность раствора хлорида железа (II) (ρ) = 1,08 г/мл
Объем раствора хлорида железа (II) (V) = 160,75 мл
Нам нужно рассчитать массу 20-процентного раствора серной кислоты для полного растворения магниевой пластинки.
Шаг 1: Рассчитаем массу раствора хлорида железа (II) в граммах.
Масса раствора хлорида железа (II) (m₂) = объем × плотность
m₂ = V × ρ
m₂ = 160,75 мл × 1,08 г/мл
m₂ = 173,61 г
Шаг 2: Рассчитаем количество вещества хлорида железа (II) в моль.
Количество вещества хлорида железа (II) (n₂) = масса ÷ молярная масса
n₂ = m₂ ÷ молярная масса хлорида железа (II)
Чтобы рассчитать массу 20-процентного раствора серной кислоты, нам необходимо знать реакцию, происходящую при растворении магниевой пластинки в растворе хлорида железа (II). По уравнению реакции, мы можем узнать соотношение между массой магния и массой серной кислоты.
Уравнение реакции:
Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂
Коэффициенты перед формулами в уравнении показывают соотношение между мольными массами веществ. По уравнению реакции, 1 моль магния соответствует 1 моль серной кислоты. Таким образом, масса магния равна массе серной кислоты.
Шаг 3: Рассчитаем количество молей магния (n₁) в магниевой пластинке.
n₁ = m₁ ÷ молярная масса магния
Шаг 4: Рассчитаем массу 20-процентного раствора серной кислоты.
Масса 20-процентного раствора серной кислоты = масса магния = n₁ × молярная масса серной кислоты
Масса 20-процентного раствора серной кислоты = m₁
Масса 20-процентного раствора серной кислоты, необходимая для полного растворения пластинки, равна 13,2 г.
Ответ: Масса 20-процентного раствора серной кислоты, которая потребуется для полного растворения пластинки, составляет 13,2 г.