Question

Вычисли объём (н. у.) водорода, полученного при взаимодействии цинка и 300 г соляной кислоты с массовой долей HCl, равной 14 %. Точность промежуточных вычислений — до сотых. Ответ округли до целых. Например: 427. Ответ: объём водорода равен дм³.

Answer 1

Ответ:

13 дм³

Объяснение:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

m(HCl) = m(р-ра) × w(HCl) = 300 г × 0.14 = 42 г.

n(HCl) = m(HCl) ÷ M(HCl) = 42 г ÷ 36.5 г/моль = 1.15 моль

Из уравнения реакции следует, что химическое количество водорода в два раза меньше химического количества хлороводорода:

n(H2) = n(HCl) ÷ 2 = 1.15 ÷ 2 = 0.58 моль

V(H2) = n(H2) × Vm = 0.58 моль × 22.4 моль/дм³ = 13 дм³

Answer 2

Давайте разберемся с задачей.

Уравнение реакции между цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl) выглядит следующим образом:

\[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \]

Согласно уравнению, каждый моль цинка реагирует с двумя молями соляной кислоты, образуя моль водорода. Массовая доля водорода в соляной кислоте равна 14%, что означает, что в 100 г соляной кислоты содержится 14 г водорода.

Теперь, у нас есть 300 г соляной кислоты. Мы можем использовать массовую долю, чтобы найти массу водорода в этом количестве кислоты:

\[ \text{Масса водорода} = \text{Масса кислоты} \times \text{Массовая доля водорода} \]

\[ \text{Масса водорода} = 300 \, \text{г} \times \left( \frac{14}{100} \right) \]

\[ \text{Масса водорода} = 300 \, \text{г} \times 0.14 \]

\[ \text{Масса водорода} = 42 \, \text{г} \]

Теперь, зная массу водорода, мы можем использовать закон Дальтона для газов и идеальное газовое уравнение, чтобы вычислить объем водорода. Давайте предположим, что все реакционные условия стандартные (температура 0 °C и давление 1 атмосфера).

Мы знаем, что 1 моль газа занимает примерно 22.4 литра при стандартных условиях. Таким образом, мы можем использовать следующие преобразования:

\[ \text{Моль водорода} = \frac{\text{Масса водорода}}{\text{Молярная масса водорода}} \]

\[ \text{Объем водорода} = \text{Моль водорода} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]

Молярная масса водорода (H₂) равна примерно 2 г/моль.

\[ \text{Моль водорода} = \frac{42 \, \text{г}}{2 \, \text{г/моль}} = 21 \, \text{моль} \]

\[ \text{Объем водорода} = 21 \, \text{моль} \times 22.4 \, \text{л/моль} \]

\[ \text{Объем водорода} \approx 470.4 \, \text{л} \]

Теперь, округлим ответ до целых:

\[ \text{Объем водорода} \approx 470 \, \text{л} \]

Итак, объем водорода, полученного при взаимодействии цинка и 300 г соляной кислоты с массовой долей HCl, равной 14%, примерно равен 470 литрам.