Question

Задача1: Рассчитать объем водорода (н.у.), полученного при взаимодействии 14,4г. цинка, содержащего 10% раствора соляной кислоты.

Answer 1

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + Н₂↑ По уравнению реакции от моля цинка получается моль водорода, имеющего при н.у. объем 22,4л. Mr(Zn) = 65г/моль
Рассчитаем, сколько у нас цинка: если кусок цинка содержит 10% примесей, то цинка там на самом деле 90%. 
m(Zn) = w(Zn)·m(Zn+примеси):100% = 14,4г·90%:100% = 12,96г. Это составляет: n(Zn) = m(Zn):Mr(Zn) = 12,96г:65г/моль ≈ 0,2моля.
 И водорода, соответственно, будет 0,2моля! 
V(H₂) = 0,2моля·22,4л/моль = 4,48л

Answer 2

Для решения этой задачи, сначала нужно определить, сколько моль водорода образуется при реакции цинка с соляной кислотой, а затем перевести это количество молей водорода в нормальные условия (н.у.).

1. Сначала найдем количество моль цинка в данном случае. Молярная масса цинка (Zn) равна примерно 65,38 г/моль. Масса цинка равна 14,4 г, и он содержит 10% соляной кислоты. Поэтому масса соли (Zn) равна 14,4 г * 0,10 = 1,44 г.

2. Теперь найдем количество моль соли цинка (Zn) в данном случае:

   Моль цинка = Масса соли цинка / Молярная масса цинка Моль цинка = 1,44 г / 65,38 г/моль ≈ 0,022 моль цинка

3. Реакция между цинком и соляной кислотой выглядит следующим образом:

   Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

   Согласно уравнению реакции, на каждый моль цинка образуется один моль водорода (H2).

4. Теперь мы знаем, что образуется примерно 0,022 моль водорода.

5. Для перевода этого количества молей водорода в нормальные условия (н.у.), используем уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где

   P = давление (при н.у. примерно 101,3 кПа) V = объем водорода n = количество молей водорода (0,022 моль) R = универсальная газовая постоянная (примерно 8,314 Дж/(моль·К)) T = температура в Кельвинах (при н.у. примерно 273 К)

   Теперь решим уравнение относительно V:

   101,3 кПа * V = 0,022 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 273 К

   V = (0,022 моль * 8,314 Дж/(моль·К) * 273 К) / 101,3 кПа

   V ≈ 0,0482 л (литров)

Таким образом, объем водорода (н.у.), полученного при взаимодействии 14,4 г цинка, содержащего 10% раствора соляной кислоты, составляет примерно 0,0482 л (литров).