Question

Какой объем соляной кислоты требуется для получения 350 л водорода при взаимодействии соляной кислоты и цинка?

Answer 1

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

n(H2)= V/Vm= 350дм³ / 22,4дм³/моль = 15,84 моль

n(HCl) = 31,68 моль - По уравнению реакции

V(HCl) = Vm * n = 22,4*31,68 = 709,632 дм³

Answer 2

Для решения данной задачи, нужно сначала установить химическое уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и цинком (Zn), чтобы определить их стехиометрический соотношение. Реакция выглядит следующим образом:

Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

Из уравнения видно, что одна молекула цинка реагирует с двумя молекулами соляной кислоты, образуя одну молекулу водорода и одну молекулу хлорида цинка.

Чтобы рассчитать объем соляной кислоты, необходимый для получения 350 л водорода, нужно узнать количество молекул водорода, которое можно получить из этого объема.

Объем водорода можно перевести в количество молекул, используя идеальный газовый закон:

PV = nRT

где P - давление, V - объем газа, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Поскольку у нас нет данных о давлении и температуре, предположим, что реакция происходит при стандартных условиях (обычно 0 °C и 1 атмосфере давления). В таком случае, можно использовать следующие значения:

Температура (T) = 273 К (0 °C) Давление (P) = 1 атмосфера = 101.325 кПа

Так как 1 моль газа занимает объем около 22,7 л при стандартных условиях (22,7 л/моль), можно рассчитать количество молекул водорода в 350 л:

Количество молекул H2 = (350 л) / (22,7 л/моль) ≈ 15,42 моль

Так как в уравнении реакции 1 моль цинка порождает 1 моль H2, нам понадобится также 15,42 моль соляной кислоты.

Молярная масса HCl = 1 г/моль (масса атомного водорода) + 35,5 г/моль (масса хлора) ≈ 36,5 г/моль.

Теперь мы можем рассчитать массу соляной кислоты, которая нужна для получения 15,42 моль H2:

Масса HCl = 15,42 моль × 36,5 г/моль ≈ 563,43 г

Таким образом, для получения 350 л водорода требуется примерно 563,43 г соляной кислоты.