Question

Вычислить объем водорода который выделится при обработке цинка массой 130 г. содержащего 2% примесей соляной кислоты

Answer 1

127,4 г                                                  х л 

$Zn+2HCl=ZnCl_2+H_2$

65 г                                                     22,4 л

1. Найдем чистую массу цинка без примесей(откинув их):

 m(Zn)=m(образца)*w(Zn)=130*0,98=127,4 г

2. Подставив в уравнение эту массу,находим объем водорода:

при взаимодействии 65 г цинка выделяется 22,4 л, а

при  --  //  --            127,4 г______________х л, откуда

х=127,4*22,4/65=приблизительно 44 л 

Answer 2

Для решения задачи необходимо использовать реакцию между цинком и соляной кислотой:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Согласно уравнению реакции, каждый моль цинка реагирует с двумя молями соляной кислоты, образуя один моль водорода. Молярная масса цинка равна 65,38 г/моль, а молярная масса соляной кислоты равна 36,46 г/моль.

Для начала, нужно определить количество чистого цинка в 130 г сплава, содержащего 2% примесей соляной кислоты:

Масса цинка = масса сплава × содержание чистого цинка в сплаве Масса цинка = 130 г × 0,98 = 127,4 г

Теперь можно вычислить количество молей цинка:

n(Zn) = масса цинка / молярная масса цинка = 127,4 г / 65,38 г/моль ≈ 1,95 моль

Следующий шаг - определить количество молей соляной кислоты, необходимое для реакции с цинком:

n(HCl) = 2 × n(Zn) = 2 × 1,95 моль = 3,9 моль

Наконец, можно вычислить количество молей водорода, которое выделится при реакции:

n(H2) = n(Zn) = 1,95 моль

Для перевода количества молей водорода в его объем необходимо использовать уравнение Менделеева-Клапейрона:

V = nRT/P,

где V - объем газа (в литрах), n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (0,082 л·атм/(моль·К)), T - температура газа (в кельвинах), P - давление газа (в атмосферах).

При нормальных условиях (0°С, 1 атм), 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л. Таким образом, объем водорода, выделяющегося при реакции, можно рассчитать следующим образом:

V(H2) = n(H2) × RT/P = 1,95 моль × 0,082 л·атм/(моль·К) × 273 К / 1 атм ≈ 45 л

Ответ: объем водорода, который выделится при обработке 130 г цинка, содержащего 2% примесей соляной кислоты, составит около 45 л.