Задача 2. Цинк массой 13 г растворили в избытке разбавленной серной кислоты. Рассчитайте: а) массу образовавшегося сульфата цинка; б) объём выделившегося водорода (при н. у.).

Дано:

• m(Zn) = 13 г
• Избыток H₂SO₄

Найти:

• m(ZnSO₄)
• V(H₂)

Решение:

1. Уравнение реакции:

   Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑

2. Молярная масса цинка:

   M(Zn) = 65 г/моль

3. Количество вещества цинка:

   \[ n(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)} = \frac{13 \text{ г}}{65 \text{ г/моль}} = 0,2 \text{ моль} \]

4. Расчет массы сульфата цинка:

   Из уравнения реакции следует, что 1 моль Zn образует 1 моль ZnSO₄. Следовательно, n(ZnSO₄) = n(Zn) = 0,2 моль.

   Молярная масса сульфата цинка:

   M(ZnSO₄) = 65 + 32 + 4*16 = 161 г/моль

   Масса сульфата цинка:

   \[ m(ZnSO_4) = n(ZnSO_4) \times M(ZnSO_4) = 0,2 \text{ моль} \times 161 \text{ г/моль} = 32,2 \text{ г} \]
5. Расчет объёма водорода:

   Из уравнения реакции следует, что 1 моль Zn образует 1 моль H₂. Следовательно, n(H₂) = n(Zn) = 0,2 моль.

   Объём водорода:

   \[ V(H_2) = n(H_2) \times V_m = 0,2 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 4,48 \text{ л} \]

Ответ:

• а) 32,2 г
• б) 4,48 л