Question

6) Рассчитайте объем водорода, выделившегося при взаимодействии с соляной кислотой 267 г цинка, содержащего 15% примесей. ПОМОГИТЕ ПОЖАЛУЙСТА

Answer 1

Для расчета объема водорода, выделившегося при взаимодействии цинка с соляной кислотой, необходимо выполнить следующие действия:

Определите массу чистого цинка в образце. Поскольку образец содержит 15 % примесей, 85 % его составляет чистый цинк. Следовательно, масса чистого цинка равна 267 г * 85% = 227,45 г.

Найдите молярную массу цинка. Молярная масса цинка 65,38 г/моль.

Рассчитайте количество молей цинка в образце. Разделите массу чистого цинка на молярную массу цинка: 227,45 г / 65,38 г/моль = 3,48 моль.

Найдите объем водорода, который образуется при взаимодействии 3,48 моль цинка с соляной кислотой. Реакция цинка с соляной кислотой приводит к образованию газообразного водорода в соответствии со следующим уравнением:

Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2

Количество молей водорода, образующегося в этой реакции, равно количеству молей израсходованного цинка. Следовательно, объем водорода, образующегося при взаимодействии 3,48 моль цинка с соляной кислотой, можно рассчитать по закону идеального газа:

V = n * R * T / P

где V — объем газа, n — количество молей газа, R — универсальная газовая постоянная, T — температура в градусах Кельвина, а P — давление.

Предположим, что температура равна 25°С, давление равно 1 атм, а универсальная газовая постоянная равна 8,31 Дж/моль*К. Объем водорода, полученного в результате реакции, можно рассчитать следующим образом:

V = 3,48 моль * 8,31 Дж/моль*К * (298 К) / (1 атм)

= 844,36 л

Следовательно, объем водорода, выделившегося при взаимодействии 267 г цинка, содержащего 15 % примесей, с соляной кислотой, составляет примерно 844,36 л.

Answer 2

Для решения этой задачи нам понадобятся следующие шаги:

1. Рассчитаем массу чистого цинка, содержащегося в данном образце. Для этого умножим массу образца цинка на процент чистого металла (100% - процент примесей): Масса чистого цинка = 267 г * (1 - 0.15) = 267 г * 0.85 = 226.95 г.

2. Определим количество молей цинка, используя его молярную массу. Молярная масса цинка (Zn) равна 65.38 г/моль: Количество молей цинка = Масса цинка / Молярная масса цинка = 226.95 г / 65.38 г/моль ≈ 3.47 моль.

3. С учетом химического уравнения реакции между цинком и соляной кислотой (HCl), которое выглядит следующим образом: Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2, мы видим, что каждый моль цинка взаимодействует с 2 молями соляной кислоты и выделяет 1 моль водорода.

   Таким образом, количество молей выделившегося водорода равно количеству молей цинка: Количество молей водорода = Количество молей цинка ≈ 3.47 моль.

4. Теперь можем рассчитать объем выделившегося водорода с использованием уравнения состояния идеального газа (V = nRT/P), где:

   • V - объем газа (водорода),
   • n - количество молей газа,
   • R - универсальная газовая постоянная (примерное значение 0.0821 л·атм/моль·К),
   • T - температура газа (в Кельвинах),
   • P - давление газа (в атмосферах).

   Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре (около 298 К) и атмосферном давлении (1 атм). Тогда: V = nRT/P = 3.47 моль * 0.0821 л·атм/моль·К * 298 К / 1 атм ≈ 85.68 л.

Таким образом, объем водорода, выделившегося при взаимодействии 267 г цинка, составляет около 85.68 л.