Question

Сколько литров водорода удаляют из хлористого водорода, чтобы растворить 13 г цинка.​

Answer 1

Необходимо использовать реакцию между цинком и хлористым водородом:

Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль

Масса цинка, используемая в реакции = 13 г

Найдем количество молей цинка:

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

Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка реагирует с 2 молями HCl и выделяет 1 моль водорода (H2).

Таким образом, для растворения 0,199 моль цинка необходимо использовать 0,398 моль HCl. Если все HCl будет использовано для реакции, это приведет к выделению 0,199 моль водорода.

Объем водорода можно определить с использованием уравнения состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объем в литрах, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0,08206 л·атм/моль·К), T - температура в Кельвинах, P - давление в атмосферах. При стандартных условиях (0 °C и 1 атм) можно принять T = 273,15 K и P = 1 атм.

Тогда объем водорода, выделенного при реакции, будет:

V(H2) = n(H2)RT/P = 0,199 моль x 0,08206 л·атм/моль·К x 273,15 K / 1 атм = 4,31 л

Ответ: для растворения 13 г цинка требуется удалять 4,31 л водорода из хлористого водорода.

Answer 2

Для решения этой задачи, необходимо знать уравнение реакции между хлористым водородом (HCl) и цинком (Zn):

Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

Из уравнения видно, что для растворения 1 моль цинка требуется 2 моля хлористого водорода, и в результате образуется 1 моль молекул водорода. Таким образом, соотношение между цинком и водородом составляет 1:1.

Молярная масса цинка (Zn) равна приблизительно 65,38 г/моль.

Таким образом, для растворения 13 г цинка потребуется:

13 г / (65,38 г/моль) = 0,198 моль цинка

Поскольку соотношение между цинком и водородом составляет 1:1, количество молекул водорода, удаляемого из хлористого водорода, также составляет 0,198 моль.

Для перевода моль в литры водорода используем универсальную газовую постоянную (R) и условия стандартной температуры и давления (STP), где V - объем газа:

V = (количество молекул водорода) * (R) * (температура) / (давление)

При условиях STP, температура равна 273,15 K, а давление равно 1 атмосфере (101,325 кПа).

R = 0,0821 латм/(мольК)

Теперь можем рассчитать объем водорода:

V = (0,198 моль) * (0,0821 латм/(мольК)) * (273,15 K) / (1 атм) ≈ 4,31 литра

Таким образом, чтобы растворить 13 г цинка в хлористом водороде, необходимо удалить приблизительно 4,31 литра водорода из хлористого водорода.