Question

В хлороводородную кислоту взятую в избыткеопустили в смесь содержащюю цинк массой6,5г, железо массой 11.2г, медь массой 12.8г.Рассчитайте объём выделевщегося водорода.

Answer 1

С соляной кислотой медь реагировать не будет, следовательно, водород будет выделяться только в ходе реакции соляной кислоты с цинком и железом

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑      (1)

Fe + 2HCl = FeCl₂ + H₂↑     (2)


M(Zn) = 65 г/моль
n(Zn) = 6,5 : 65 = 0,1 моль
по уравнению реакции (1) видим, что из 1 моль цинка получается 1 моль водорода, следовательно:
n(H₂) = n(Zn) = 0,1 моль
По закону Авогадро, 1 моль любого газа занимает объём, равный 22,4 л
V(H₂) = 0,1 * 22,4 = 2,24 л



M(Fe) = 56 г/моль
n(Fe) = 11,2 : 56 = 0,2 моль
по уравнению реакции (2) видим, что из 1 моль железа получается 1 моль водорода, следовательно:
n(H₂) = n(Fe) = 0,2 моль
По закону Авогадро, 1 моль любого газа занимает объём, равный 22,4 л
V(H₂) = 0,2 * 22,4 = 4,48 л

V(H₂ общ) = 2,24 + 4,48 = 6,72 л

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо сначала выяснить, какие реакции происходят при взаимодействии хлороводородной кислоты с металлами.

Металл цинк (Zn) реагирует с хлороводородной кислотой (HCl) по следующему уравнению:

Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

Железо (Fe) также реагирует с HCl:

Fe + 2HCl -> FeCl2 + H2

Медь (Cu) не реагирует с HCl, поэтому мы можем игнорировать её в данной задаче.

Теперь мы можем рассчитать количество выделившегося водорода для каждой реакции. Для цинка:

Молярная масса Zn = 65.38 г/моль Молярная масса H2 = 2 г/моль

Используя уравнение реакции, мы видим, что 1 моль Zn выделяет 1 моль H2. Таким образом, масса водорода, выделившегося при реакции с цинком, равна массе цинка.

Для железа:

Молярная масса Fe = 55.85 г/моль

Используя уравнение реакции, мы видим, что 1 моль Fe выделяет 1 моль H2. Таким образом, масса водорода, выделившегося при реакции с железом, равна массе железа.

Теперь мы можем рассчитать общую массу водорода, выделившегося при обеих реакциях:

Масса водорода = масса цинка + масса железа = 6.5 г + 11.2 г = 17.7 г

Теперь мы можем рассчитать количество водорода в молях, используя его молярную массу:

Молярная масса H2 = 2 г/моль Количество молей H2 = масса водорода / молярная масса H2 = 17.7 г / 2 г/моль = 8.85 моль

Наконец, мы можем рассчитать объем выделенного водорода, используя уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

где n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа, P - давление газа.

Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре (около 298 К) и атмосферном давлении (около 1 атм). Тогда мы можем использовать следующие значения: R = 0.0821 л*атм/(моль*К), T = 298 К, P = 1 атм.

V = 8.85 моль * 0.0821 л*атм/(моль*К) * 298 К / 1 атм = 224.3 л

Таким образом, объем выделенного водорода составляет примерно 224.3 л.