a) Phương trình hoá học:
Khi Zn phản ứng với H2SO4, phản ứng tạo ra muối ZnSO4 và khí H2. Phương trình hoá học là:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
b) Tính thể tích H2 thu được ở điều kiện chuẩn:
Molar mass of Zn (khoảng): 65 g/mol
Molar mass of H2 (khoảng): 2 g/mol
Số mol Zn (n(Zn)):
n(Zn) = 13 g / 65 g/mol = 0.2 mol
Theo phương trình hoá học, tỷ lệ mol giữa Zn và H2 là 1:1, tức là 1 mol Zn tạo ra 1 mol H2. Vì vậy, số mol H2 thu được là 0.2 mol.
Thể tích khí H2 (ở điều kiện chuẩn):
V(H2) = n(H2) * 22.4 L/mol (với điều kiện chuẩn: 1 mol khí = 22.4 L)
V(H2) = 0.2 mol * 22.4 L/mol = 4.48 L
c) Tính khối lượng muối ZnSO4 thu được:
Molar mass của ZnSO4:
M(ZnSO4) = 65 + 32 + (4 * 16) = 161 g/mol
Khối lượng ZnSO4 thu được:
M(ZnSO4) = n(Zn) * M(ZnSO4) = 0.2 mol * 161 g/mol = 32.2 g
d) Tính khối lượng dung dịch H2SO4 đã phản ứng:
% H2SO4 trong dung dịch: 9.8% (tức là 9.8 g H2SO4 trong 100 g dung dịch)
Khối lượng H2SO4 phản ứng: Theo phương trình hoá học, 1 mol H2SO4 phản ứng với 1 mol Zn, do đó số mol H2SO4 là 0.2 mol.
Molar mass của H2SO4:
M(H2SO4) = 2 + 32 + (4 * 16) = 98 g/mol
Khối lượng H2SO4: Khối lượng H2SO4 = 0.2 mol * 98 g/mol = 19.6 g
Khối lượng dung dịch H2SO4: Để tìm khối lượng dung dịch, ta sử dụng tỉ lệ phần trăm:
9.8% của dung dịch là H2SO4, do đó, khối lượng dung dịch H2SO4 cần có là:
(Khối lượng H2SO4 / % H2SO4) = 19.6 g / 0.098 = 200 g