Сначала пишем уравнение реакции:
2Al + 3H₂SO₄ = Al₂(SO₄)₃ + 3H₂↑
Находим массу чистой серной кислоты:
m H₂SO₄ (конц.) = 200 г * 0,12 = 24 г.
Зная массу серной кислоты и ее молярную массу (считаем по таблице Менделеева), находим кол-во вещества серной кислоты. А по уравнению реакции оно будет равно кол-ву вещества у водорода (и перед H₂SO₄, и перед H₂ стоит коэффициент "3").
ν H₂SO₄ = m H₂SO₄ / M H₂SO₄
24 г / 98 г/моль = 0,24 моль
ν H₂SO₄ = ν H₂
Теперь мы знаем кол-во вещества водорода. Зная, что 1 моль любого газа занимает объем, равный 22,4 л, легко находим объем водорода:
V H₂ = 0,24 моль * 22,4 моль/л = 5,37 л.
Во второй части задачи у меня ответ получился немного другой, по сравнению с ответом в учебнике. То ли я неправильно рассчитал, то ли просто не округлил -- не знаю))
Итак, для решения второй задачи нам нужно узнать массу сульфата алюминия. Для этого нужно кол-во вещества умножить на молярную массу (она равна 342 г/моль).
Решая первую задачу, мы выяснили, что кол-во вещества серной кислоты равно 0,24 моль. Перед кислотой, напомню, стоит коэффициент "3", а перед сульфатом алюминия -- "1", т.е. кол-во вещества кислоты в 3 раза больше кол-ва сульфата. Тогда,
0,24 моль / 3 = 0,08 моль.
Это кол-во вещества сульфата алюминия.
Теперь находим массу:
m Al₂(SO₄)₃ = M Al₂(SO₄)₃ * ν Al₂(SO₄)₃
342 г/моль * 0,08 моль = 27,36 г. Это масса сульфата алюминия.
Зная массу сульфата и массу раствора (см. Дано), решаем задачу:
ω Al₂(SO₄)₃ = m Al₂(SO₄)₃ / m раствора
ω Al₂(SO₄)₃ = 27,36 г / (5,4 + 200) г = 0,133 = 13,3%
Ответ: 5,37 л; 13,3%.