Question

Какой объем водорода выделится при взаимодействий 630 г 30% раствора соляной кислоты с цинка. Определите количество Zn+2HCl-->ZnCl2+H2

Answer 1

Дано:
mp-pa-630г         ω=mb-ba\mp-pa*100%
ω-30%                mb-ba=ω*mp-pa\100%   m(HCL)=630г*30%\100%=189г
Y(H2)-?                n= Y\Ym
n(H2)-?                         189г                xл
Ym=22,4л\моль       Zn+2HCL=ZnCL2+H2
                                     2моль            1моль
                                     36,5г\моль      22,4л\моль
                                    73г                   22,4л
    
                  х=189г*22,4л\73г    =51,3л
n= 51,3л\22,4л\моль=2, 23моль

Answer 2

Давайте начнем с расчета количества водорода, выделяющегося при реакции между соляной кислотой (HCl) и цинком (Zn):

Уравнение реакции: $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$

Молярная масса Zn = 65.38 г/моль Молярная масса HCl = 36.46 г/моль Молярная масса H2 = 2.02 г/моль

Сначала найдем количество моль соляной кислоты (HCl) в растворе массой 630 г:

$630\, \text{г} \times \frac{0.30 \text{ моль}}{36.46\, \text{г/моль}} \approx 4.87 \text{ моль HCl}$

Так как реакция проходит с соотношением 1:2 между Zn и HCl, нам потребуется $4.87 \text{ моль HCl} \times \frac{1 \text{ моль Zn}}{2 \text{ моль HCl}} \approx 2.44 \text{ моль Zn}$.

Теперь, учитывая, что каждый моль цинка дает один моль водорода, мы получаем 2.44 моль водорода.

И, наконец, объем водорода можно найти, используя уравнение состояния идеального газа $PV = nRT$, где $P$ - давление (стандартное давление - 1 атмосфера), $V$ - объем, $n$ - количество молей газа, $R$ - универсальная газовая постоянная ($0.0821 \text{ л} \cdot \text{атм} / \text{К} \cdot \text{моль}$), $T$ - температура в Кельвинах.

При стандартных условиях (0 \,^{\circ}C и 1 атмосфере), температура равна 273 K.

$V = \frac{nRT}{P} = \frac{(2.44 \text{ моль})(0.0821 \text{ л} \cdot \text{атм} / \text{К} \cdot \text{моль})(273 \text{ K})}{1 \text{ атмосфера}} \approx 53.65 \text{ л}$

Таким образом, при взаимодействии 630 г 30% раствора соляной кислоты с цинком выделится примерно 53.65 л водорода при стандартных условиях.