Question

Какой объём водорода (н.у) выделится при взаимодействии 13 г цинка с соляной кислотой?

Answer 1

      13 г                                                                 Х л
      Zn          +          2HCl      ->      ZnCl2      +     H2
n=1 моль                                                            n=1 моль
М = 65 г/моль                                                  Vm=22,4 л/моль
m= 65 г                                                             V = 22,4 л

13 г Zn    -    Х л Н2
65 г Zn    -   22,4 л Н2
V(H2) = 13 * 22,4 / 65 = 4,48 л

Answer 2

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение реакции между цинком и соляной кислотой:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Из уравнения видно, что для образования одной молекулы водорода необходимо реагировать один моль цинка.

Молярная масса цинка равна 65,38 г/моль, так как дано 13 г цинка, то количество молей цинка равно:

n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 13 г / 65,38 г/моль = 0,199 моль

Так как коэффициент реакции между цинком и водородом 1:1, то количество молей водорода, выделившегося при реакции, также равно 0,199 моль.

Для вычисления объема водорода (н.у.) необходимо использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление газа, V - его объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

При н.у. (нормальных условиях) давление равно 1 атм, температура - 273,15 К, а универсальная газовая постоянная R равна 0,0821 л·атм/моль·К.

Таким образом, объем водорода (н.у.), выделившегося при реакции, равен:

V(H2) = n(H2) * R * T / P = 0,199 моль * 0,0821 л·атм/моль·К * 273,15 К / 1 атм = 4,37 л

Ответ: при взаимодействии 13 г цинка с соляной кислотой выделится 4,37 л водорода (н.у.).