Вопрос: Железо количеством вещества 2 моль полностью растворили в серной кислоте. Вычислите массу и количество вещества кислоты, прореагировала. Какой объем газа выделился?
Категория: школьный раздел
Ответы:
Дано: y ( Fe ) = 2 моль. Найти: m ( H 2 SO 4 ) -? y ( H 2 SO 4 ) -? V ( H 2 ) -? 
Решение.
И способ.
Записываем уравнение реакции:
    2 моль x  г                        y л                   
     Fe  + H 2 SO 4      = FeSO 4  + H 2 ↑      
    1 моль 98 г 22,4 л   
Над формулами веществ записываем данные, имеющиеся по условию задачи.
Мольные соотношения веществ  показывают  коэффициенты уравнения. Прореагировало 1 моль   железа  Fe  и 1 моль серной кислоты  H2SO4  с выделением 1 моль водорода  H2  (1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л). 
Вычисляем молярную массу ( M  г / моль  = Mr) серной кислоты  и, соответственно, массу 1 моль.
Mr ( H 2 SO 4 ) = 2 • A r ( Н ) + Ar ( S ) +4 • Ar ( O ) = 2 • 1 +32 +4 • 16 = 98 ,  
M ( H 2 SO 4 ) = 98  г / моль.  Масса 1  моль = 98  г.
Записываем под формулами веществ в уравнении реакции.
Составляем две пропорции и решаем их.
Пропорция для вычисления массы серной кислоты.
2 моль  / 1 моль г = х г  / 98 г, отсюда х = 2 моль • 98 г / 1 моль = 196 г.
Пропорция для вычисления объема водорода.
2 моль  / 1 моль = у л  / 22,4 л, отсюда х = 2 моль • 22,4 л / 1 моль = 44,8л.
Вычисляем количество вещества серной кислоты массой 196 г по формуле  y = m / M.
y ( H 2 SO 4 ) = 196 г: 98 г / моль = 2 моль
Ответ:  m ( H 2 SO 4 ) = 196  г ; y ( H 2 SO 4 ) = 2 моль; V ( H 2 ) = 44,8 л.
ИИ образом.
Записываем уравнение реакции:  Fe + H 2 SO 4 = FeSO 4 + H 2 ↑                    
Мольные соотношения веществ  показывают  коэффициенты уравнения. Прореагировало 1 моль   железа  Fe  и 1 моль серной кислоты  H2SO4 с выделением 1 моль водорода  H2, количества веществ одинаковы, поэтому   y ( H 2 SO 4 ) = 2 моль и  y ( H 2 ) = 2 моль.
Вычисляем массу серной кислоты  H 2 SO 4  количеством вещества 2 моль.
Из формулы  y = m / M, где  M г / моль = Mr, находим массу m =y•M.
Вычисляем молярную массу ( M  г / моль  = Mr) вещества.
Mr ( H 2 SO 4 ) = 2 • A r ( Н ) + Ar ( S ) +4 • Ar ( O ) = 2 • 1 +32 +4 • 16 = 98 , M ( H 2 SO 4 ) = 98  г / моль.  
y ( H 2 SO 4 ) = 2 моль • 98 г / моль = 196 г.
Вычисляем объем водорода  H 2  количеством вещества 2 моль.
Из формулы  y = V / V м, где V м - постоянная величина и при н.у. равна 22,4 л / моль, находим объем V =y•V м.
V ( H 2 ) = 2 моль • 22,4 л / моль = 44,8 л. 
Ответ:  y ( H 2 SO 4 ) = 2 моль; m ( H 2 SO 4 ) = 196  г V ( H 2 ) = 44,8 л.
ИИИ образом.
Записываем уравнение реакции:
   2 моль x  моль                       y л                  
     Fe  + H 2 SO 4      = FeSO 4  + H 2 ↑      
   1 моль 1 моль 22,4 л                       
Над формулами веществ записываем данные, имеющиеся по условию задачи.
Мольные соотношения веществ  показывают  коэффициенты уравнения. Прореагировало 1 моль   железа  Fe  и 1 моль серной кислоты  H2SO4  с выделением 1 моль водорода  H2  (1 моль газа при н.у. занимает объем 22,4 л). 
Записываем под формулами веществ в уравнении реакции.
Составляем две пропорции и решаем их.
Пропорция для вычисления количества вещества серной кислоты  H 2 SO 4 .
2 моль  / 1 моль = х моль  / 1 моль, отсюда х = 2 моль • 1 моль  / 1 моль = 2 моль .
Пропорция для вычисления объема водорода  H 2 .
2 моль  / 1 моль = у л  / 22,4 л, отсюда у = 2 моль • 22,4 л  / 1 моль = 44,8 л.
Вычисляем массу серной кислоты  H 2 SO 4  количеством вещества 2 моль.
Из формулы  y = m / M, где  M г / моль = Mr, находим массу m =y•M.
Вычисляем молярную массу ( M  г / моль  = Mr) вещества.
Mr ( H 2 SO 4 ) = 2 • A r ( Н ) + Ar ( S ) +4 • Ar ( O ) = 2 • 1 +32 +4 • 16 = 98 , M ( H 2 SO 4 ) = 98  г / моль.  
y ( H 2 SO 4 ) = 2 моль • 98 г / моль = 196 г. 
Ответ:  y ( H 2 SO 4 ) = 2 моль; V ( H 2 ) = 44,8 л m ( H 2 SO 4 ) = 196  г .