3 задание. Вычислите объём водорода (н.у.), выделившегося при взаимодействии цинка с раствором серной кислоты массой 50 г с массовой долей кислоты 19,6%.

Дано:

• m(раствора H₂SO₄) = 50 г
• w(H₂SO₄) = 19,6% = 0,196
• Zn

Найти: V(H₂) (н.у.)

Решение:

1. Найдем массу H₂SO₄:
   \[ m(H_2SO_4) = m(раствора H_2SO_4) \times w(H_2SO_4) = 50 \text{ г} \times 0,196 = 9,8 \text{ г} \]
2. Найдем молярную массу H₂SO₄:
   \[ M(H_2SO_4) = 2 \times 1 + 32 + 4 \times 16 = 2 + 32 + 64 = 98 \text{ г/моль} \]
3. Найдем количество вещества H₂SO₄:
   \[
   u(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{9,8 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль} \]
4. Запишем уравнение реакции:
   \[ \text{Zn} + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow \]
5. Найдем количество вещества H₂:
   Из уравнения реакции следует, что на 1 моль H₂SO₄ образуется 1 моль H₂. Значит,
   \[
   u(H_2) =
   u(H_2SO_4) = 0,1 \text{ моль} \]
6. Найдем объём H₂ (н.у.):
   При нормальных условиях (н.у.) 1 моль любого газа занимает объём 22,4 л. Значит,
   \[ V(H_2) =
   u(H_2) \times V_m = 0,1 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 2,24 \text{ л} \]

Ответ: 2,24 л