Вычислить объем водорода, который получен при взаимодействии 18 г кальция, содержащего 2% примесей, и 80 г 40% раствора сульфатной кислоты. Если объемная доля выхода водорода составляет 96%

9,5 л

Объяснение:

m(чистого Ca) = 18 г (1 - 0,02) = 17,64 г

n(Ca) = 17,64 г / 40 г/моль = 0,441 моль

Реакция с серной кислотой:

Ca + H₂SO₄ = CaSO₄ + H₂

n(прореаг H₂SO₄) = 0,441 моль

Сделаем вывод об избытке/недостатке серной кислоты:

m(H₂SO₄) = 80 г * 0,4 = 32 г

n(H₂SO₄) = 32 г / 98 г/моль = 0,327 моль

Следовательно, кислота в недостатке и n(прореаг с H₂SO₄ Ca) = 0,327 моль

Оставшийся кальций реагирует с водой:

Ca + 2H₂O = Ca(OH)₂ + H₂

Но мы видим, что в любом случае n(H₂) = n(Ca) = 0,441 моль

V(H₂) = 0,441 моль * 22,4 л/моль = 9,88 л

Но это лишь теоретический выход. Практический выход составляет 96%:

V(практический выход H₂) = 9,88 л * 0,96 ≅ 9,5 л