Дано:
ω(H₂SO₄)=20%
ω(соли)=2ω(кислоты)
Найти:
ω(H₂SO₄ после реакции)-?
Решение:
Напишем уравнение реакции:
Fe+H₂SO₄--->FeSO₄+H₂↑
Молярные массы:
M(Fe)=56г/моль
M(H₂SO₄)=98г/моль
M(FeSO₄)=152г/моль
M(H₂)=2г/моль
Возьмем химическое количество железа,которое прореагировало с серной кислотой за 1 моль.Тогда:
n(H₂)=n(FeSO₄)=n(H₂SO₄)=n(Fe)=1моль
Соответственно массы веществ равны:
m(H₂)=2г
m(FeSO₄)=152г
m(H₂SO₄)=98г - прореагировало с железом
m(Fe)=56г
Пусть избыточная масса H
₂SO₄ равна
x(г).Тогда общая масса H₂SO₄ равна 98+х - это чиста серная кислота(т.е не раствор),тогда масса 20% р-ра серной кислоты будет равна: (98+x)/0.2=
490+5x (г)
Распишем чему равны массовые доли:
Подставим в формулы известные нам значения:
Для удобства:
ω(H₂SO₄)=y , тогда ω(FeSO₄)=2y
Получаем систему:
x₂ - не удовлетворяет условиям(т.к. масса не может быть отрицательной)
x₁ - является решением
x=76г - избыточная масса серной кислоты(которая осталась в растворе)
Теперь находим массовую долю серной кислоты после реакции(избыточной):
%
Ответ: 8.2%