a) Tính thể tích khí hidro thoát ra ở ĐKTC:
- Tính số mol của kẽm (Zn) và axit sunfuric (H2SO4) trong dung dịch:
- Khối lượng kẽm: m(Zn) = 26g
- Khối lượng mol của kẽm: n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 26g / 65g/mol ≈ 0.4 mol
- Nồng độ H2SO4: C(H2SO4) = 12.25%
- Khối lượng H2SO4 trong dung dịch: m(H2SO4) = 400g * 12.25% = 49g
- Khối lượng mol của H2SO4: n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 49g / 98g/mol ≈ 0.5 mol
- Phản ứng hóa học giữa Zn và H2SO4:
Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2
- Tính số mol của khí hidro (H2) thoát ra:
Phản ứng này có tỷ lệ mol là 1:1 giữa Zn và H2SO4. Do đó, số mol H2 thoát ra sẽ bằng số mol Zn đã phản ứng.
n(H2) = n(Zn) = 0.4 mol
Thể tích khí hidro ở ĐKTC:
V(H2) = n(H2) * 22.4 L/mol = 0.4 mol * 22.4 L/mol ≈ 8.96 L
Vậy thể tích khí hidro thoát ra ở ĐKTC là 8.96 L.
b) Tính nồng độ phần trăm của các chất sau phản ứng:
Sau phản ứng, lượng H2SO4 còn lại là:
n(H2SO4)_còn lại = n(H2SO4) - n(Zn) = 0.5 mol - 0.4 mol ≈ 0.1 mol
Khối lượng H2SO4 còn lại:
m(H2SO4)_còn lại = n(H2SO4)_còn lại * M(H2SO4) = 0.1 mol * 98g/mol ≈ 9.8g
Nồng độ phần trăm H2SO4 sau phản ứng:
C(H2SO4)_sau = (m(H2SO4)_còn lại / m(dung dịch)) * 100% = (9.8g / 400g) * 100% = 2.45%
Khối lượng ZnSO4 sau phản ứng:
m(ZnSO4) = n(Zn) * M(ZnSO4) = 0.398 mol * 161g/mol ≈ 64.4g
Nồng độ phần trăm ZnSO4 sau phản ứng:
C(ZnSO4)_sau = (m(ZnSO4) / m(dung dịch)) * 100% = (64.4g / 400g) * 100% = 16.1%
Vậy sau phản ứng, nồng độ phần trăm của H2SO4 là 2.5% và nồng độ phần trăm của ZnSO4 là 16.1%.