Для решения задачи необходимо сначала записать уравнение реакции между железом и серной кислотой:
Fe + H2SO4 → FeSO4 + H2
Из уравнения видно, что при реакции образуется сульфат железа (II) FeSO4 и молекулы водорода H2.
Для расчета массы сульфата железа (II) необходимо знать количество железа, участвующего в реакции. Предположим, что взаимодействует 1 моль железа. Тогда масса железа будет равна его молярной массе:
m(Fe) = M(Fe) * n(Fe) = 55.85 г/моль * 1 моль = 55.85 г
Серная кислота является ограничителем реакции, так как ее количество известно (540 г). Для расчета количества водорода, выделившегося при реакции, необходимо использовать коэффициенты уравнения реакции. Один моль железа взаимодействует с одним моль серной кислоты, образуя один моль сульфата железа (II) и один моль водорода:
n(H2) = n(Fe) = n(H2SO4) = n(FeSO4) = 1 моль
m(H2) = M(H2) * n(H2) = 2 г/моль * 1 моль = 2 г
Масса сульфата железа (II) равна его молярной массе, умноженной на количество молей:
m(FeSO4) = M(FeSO4) * n(FeSO4) = 151.91 г/моль * 1 моль = 151.91 г
Ответ: масса сульфата железа (II), полученного при взаимодействии с 540 г 25% серной кислоты с железом, равна 151.91 г. Количество полученного водорода равно 2 г.