Question

Вычислить объем водорода, который выделится при взаимодействии хлоридной кислоты объемом 18.7 л. с массовой долей 14,6%(плотность 1,07 г/мл) с цинком массой 2г

Answer 1

2HCl + Zn = ZnСl2 + H2
Вычисляем массу раствора хлоридной кислоты м(р-ра) = р*v = 18,7*1,07 = 20 мл
Вычисляем массу чистой хлоридной кислоты в растворе: м = w*м(р-ра)/100 = 14,6*20/100 = 2,92 г
Вычисляем количество вещества хлоридной кислоты: у(НСl) = м/М = 2,92/36,5 = 0,08 моль
По уравнению реакции видим что: у(Н2) = у(НСl)/2 = 0,08/2 = 0,04 моль
Вычисляем объем водорода: V = y*Vm = 0,04*22,4 = 0,896 л

Answer 2

Уравнение реакции между хлоридной кислотой и цинком выглядит так:

Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

Согласно уравнению реакции, на каждый моль цинка, который реагирует, выделяется один моль водорода. Для расчета количества молей цинка, используем формулу:

масса = плотность × объем

масса цинка = 2 г плотность хлоридной кислоты = 1,07 г/мл объем хлоридной кислоты = 18,7 л = 18700 мл

масса хлоридной кислоты = 1,07 г/мл × 18700 мл = 20009 г = 20,009 кг

массовая доля HCl = 14,6% масса HCl = 0,146 × 20,009 кг = 2,921 кг

Молярная масса HCl = 36,5 г/моль Количество молей HCl = масса HCl / молярная масса HCl = 2,921 кг / 36,5 г/моль = 79,89 моль

Количество молей цинка = масса цинка / молярная масса цинка = 2 г / 65,38 г/моль = 0,030 моль

Таким образом, количество молей водорода, выделяющегося при реакции, равно количеству молей цинка, которые реагируют. Значит, количество молей водорода равно 0,030 моль.

Объем одного моля газа при нормальных условиях (температура 0°C и давление 1 атм) равен 22,4 л. Следовательно, объем водорода, выделяющегося при реакции, равен:

объем водорода = количество молей водорода × объем одного моля газа объем водорода = 0,030 моль × 22,4 л/моль = 0,672 л

Ответ: Объем водорода, выделенный при реакции, равен 0,672 л.