Question

Ученик на уроке провел две последовательные реакции: Цинк массой 13 граммов растворил в растворе соляной кислоты и получил  водород. Полученный водород пропустил  при нагревании через  черный порошок оксида меди(II).  Рассчитать объём водорода в первой реакции и массу  меди во второй реакции​

Answer 1

....................................

Answer 2

Давайте начнем с расчета объема водорода, образовавшегося в первой реакции, где цинк реагирует с соляной кислотой:

1. Нам нужно определить количество цинка (Zn) в граммах, которое ученик использовал в реакции. Это указано в условии задачи и равно 13 граммам.

2. Рассмотрим химическое уравнение реакции:

Zn + 2HCl -> ZnCl₂ + H₂

Из уравнения видно, что один моль цинка реагирует с двумя молями соляной кислоты (HCl) и образует один моль водорода (H₂).

3. Вычислим мольное количество цинка в реакции:

Мольное количество цинка = Масса цинка (г) / Молярная масса цинка (г/моль)

Молярная масса цинка (Zn) = 65.38 г/моль

Мольное количество цинка = 13 г / 65.38 г/моль ≈ 0.199 моль цинка

4. Теперь мы знаем, что образуется 0.199 моль водорода в реакции, так как соотношение 1:1 (1 моль цинка образует 1 моль водорода).

5. Для расчета объема водорода (H₂) в условиях стандартных условий (0°C и 1 атмосферное давление) можно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

Где: P = давление (1 атмосфера) V = объем водорода (в литрах) n = количество молей водорода (0.199 моль) R = универсальная газовая постоянная (0.0821 л × атм/(моль × K)) T = температура в Кельвинах (0°C = 273.15 K)

Теперь мы можем рассчитать объем водорода:

V = (nRT) / P V = (0.199 моль * 0.0821 л × атм/(моль × K) * 273.15 K) / 1 атм V ≈ 4.25 литра водорода

Итак, объем водорода, образовавшегося в первой реакции, составляет приблизительно 4.25 литра.

Теперь перейдем ко второй реакции, где водород проходит через черный порошок оксида меди(II):

1. Для начала, определим мольное количество водорода, которое было использовано во второй реакции. Мы знаем, что объем водорода равен 4.25 литра.

2. Рассмотрим химическое уравнение реакции:

H₂ + CuO -> Cu + H₂O

Из уравнения видно, что один моль водорода реагирует с одним мольком оксида меди(II) (CuO) и образует медь (Cu).

3. Теперь мы можем рассчитать количество молей меди (Cu), которое образовалось во второй реакции:

Мольное количество Cu = Мольное количество H₂

Мольное количество Cu = 0.199 моль (из первой реакции)

4. Далее, определим массу меди, которая соответствует этому количеству молей:

Масса Cu = Мольное количество Cu × Молярная масса Cu

Молярная масса меди (Cu) ≈ 63.55 г/моль

Масса Cu = 0.199 моль × 63.55 г/моль ≈ 12.64 г

Итак, масса меди, образовавшейся во второй реакции, составляет приблизительно 12.64 грамма.