Question

Какой объем газа (н.у.) выделится при действии 80 г 36,5% соляной кислоты на 19,5 г цинка

Answer 1

Ответ:

6,72  л  водорода

Объяснение:

Запишем уравнение  реакции:

Zn  +  2HCl  =  ZnCl2  + H2↑

Масса цинка  по условию задачи 19,5 г. Найдем по ПСХЭ  молярную массу цинка  МZn = 65 г/моль.  Для нахождения количества вещества цинка разделим  массу цинка на его молярную массу: 19,5 г : 65 г/моль = 0,3 моль.  Теперь  определимся  с количеством  кислоты.

Масса  раствора  кислоты 80 г. Массовая доля  соляной кислоты в растворе  36,5 %.  Это нам понадобится  для нахождения  массы  кислоты:  80 г х 0,365 = 29,2 г.

Молярная масса  HCl  = 36,5 г/моль.  Рассчитаем, какому количеству соляной  кислоты  соответствует ее масса 29,2 г

 29,2 г  : 36,5 г/моль = 0,8 моль.

Соляная  кислота  взята  в избытке.  Дальнейший расчет ведем по количеству  вещества  цинка.  Обращаем  внимание  на коэффициенты  в уравнении реакции  перед  веществами.  Коэффициент 1 не пишется, он  подразумевается.

 Следовательно,  при взаимодействии 0,3 моль цинка  с избытком соляной кислоты  образуется  0,3 моль водорода.

Объем водорода  составит  22,4 л/моль х 0,3 моль = 6,72 л

Answer 2

Для решения этой задачи нужно использовать химическое уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и цинком (Zn):

2 HCl + Zn -> ZnCl2 + H2

Из уравнения видно, что при реакции одна молекула соляной кислоты и один атом цинка образуют одну молекулу хлорида цинка (ZnCl2) и один молекулу водорода (H2).

1 моль соляной кислоты (HCl) массой около 36,5 г прореагирует с 1 молью цинка (Zn) массой около 65,38 г и образует 1 моль хлорида цинка (ZnCl2) и 1 моль водорода (H2) при нормальных условиях (н.у.).

Теперь можно рассчитать количество вещества соляной кислоты и цинка в данной задаче:

Молярная масса HCl = 36,5 г/моль Молярная масса Zn = 65,38 г/моль

Количество вещества соляной кислоты (HCl): n(HCl) = масса(HCl) / молярная масса(HCl) n(HCl) = 80 г / 36,5 г/моль n(HCl) ≈ 2,19 моль

Количество вещества цинка (Zn): n(Zn) = масса(Zn) / молярная масса(Zn) n(Zn) = 19,5 г / 65,38 г/моль n(Zn) ≈ 0,298 моль

Из уравнения реакции видно, что между соляной кислотой и цинком соотношение 2:1. Это означает, что 2 молекулы соляной кислоты реагируют с 1 молекулой цинка. Таким образом, количество вещества соляной кислоты ограничивает количество вещества цинка, и именно оно будет определять количество образующегося водорода.

Мольное соотношение HCl к H2: 2:1

Количество вещества водорода (H2): n(H2) = (1/2) * n(HCl) n(H2) = (1/2) * 2,19 моль n(H2) ≈ 1,10 моль

Теперь мы знаем количество вещества водорода (H2) при нормальных условиях (н.у.). Объем 1 моля газа при н.у. составляет около 22,4 литра.

Объем водорода (H2): V(H2) = n(H2) * 22,4 л/моль V(H2) ≈ 1,10 моль * 22,4 л/моль V(H2) ≈ 24,6 литра

Таким образом, при действии 80 г 36,5% соляной кислоты на 19,5 г цинка выделится примерно 24,6 литра газа (H2) при нормальных условиях (н.у.).