Задание 3. Решите задачу: Сколько г. сульфата цинка получится, если цинк массой 6,5 г. положить в раствор серной кислоты массой 4,9 г?

Задание 3. Решение задачи:

Дано:
m(Zn) = 6,5 г.
m(H₂SO₄) = 4,9 г.

Найти:
m(ZnSO₄) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:
   \( \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 \uparrow \)
2. Найдем молярные массы веществ:
   M(Zn) = 65,38 г/моль
   M(H₂SO₄) = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль
   M(ZnSO₄) = 65,38 + 32 + 4*16 = 161,38 г/моль
3. Рассчитаем количество вещества цинка:
   \( \nu(\text{Zn}) = \frac{m(\text{Zn})}{M(\text{Zn})} = \frac{6,5 \text{ г}}{65,38 \text{ г/моль}} \approx 0,0994 \text{ моль} \)
4. Рассчитаем количество вещества серной кислоты:
   \( \nu(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{m(\text{H}_2\text{SO}_4)}{M(\text{H}_2\text{SO}_4)} = \frac{4,9 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} = 0,05 \text{ моль} \)
5. Определим лимитирующий реагент. Так как по уравнению реакции \( \nu(\text{Zn}) : \nu(\text{H}_2\text{SO}_4) = 1:1 \), а \( 0,0994 \text{ моль} > 0,05 \text{ моль} \), то лимитирующим реагентом является серная кислота (H₂SO₄).
6. Рассчитаем количество вещества сульфата цинка, которое образуется, исходя из лимитирующего реагента:
   \( \nu(\text{ZnSO}_4) = \nu(\text{H}_2\text{SO}_4) = 0,05 \text{ моль} \)
7. Рассчитаем массу сульфата цинка:
   \( m(\text{ZnSO}_4) = \nu(\text{ZnSO}_4) \cdot M(\text{ZnSO}_4) = 0,05 \text{ моль} \cdot 161,38 \text{ г/моль} \approx 8,07 \text{ г} \)

Ответ: 8,07 г.