Question

При взаимодействии цинка с соляной кислотой выделилось 0,448 л водорода (н.у).Определите массу цинка.

Answer 1

x                              0.448л

Zn+ 2HCl=ZnCl2+H2

65                            22.4

x/65=0.448/22,4

решаем пропорцию

x=1.3

масса цинка 1,3

Answer 2

Реакция между цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl) приводит к образованию хлорида цинка и выделению водорода:

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

Согласно уравнению реакции, каждый моль цинка соответствует выделению одного моля водорода. Таким образом, мы можем использовать объем выделившегося водорода (0,448 л) для определения количества молей водорода, а затем, зная коэффициенты стехиометрии реакции, вычислить количество молей цинка.

Объем водорода можно привести к стандартным условиям (нормальным условиям, н.у.):

\[ V_{\text{н.у.}} = V \times \left( \frac{273 \, \text{K}}{T} \right) \times \left( \frac{P}{760 \, \text{мм рт. ст.}} \right), \]

где \( V \) - измеренный объем водорода (0,448 л), \( T \) - температура в Кельвинах, \( P \) - давление в мм рт. ст. Обычно при н.у. температура равна 273 K, а давление 1 атмосфера (760 мм рт. ст.).

После преобразования объема водорода к нормальным условиям, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа \( PV = nRT \), чтобы определить количество молей водорода. Здесь \( P \) - давление в паскалях, \( V \) - объем в м³, \( n \) - количество молей, \( R \) - универсальная газовая постоянная (приблизительно 8.314 Дж/(моль·К)), \( T \) - температура в Кельвинах.

После определения количества молей водорода, мы можем использовать коэффициенты стехиометрии реакции, чтобы определить количество молей цинка. В данной реакции коэффициент перед \( Zn \) равен 1, поэтому количество молей цинка также будет равно найденному количеству молей водорода.

Наконец, зная количество молей цинка, мы можем использовать молярную массу цинка (\( M_{\text{Zn}} \)), чтобы определить массу цинка:

\[ \text{Масса цинка} = \text{Количество молей цинка} \times M_{\text{Zn}}. \]

Молярная масса цинка примерно равна 65,38 г/моль.

Давайте выполним расчеты:

1. Преобразуем объем водорода к нормальным условиям: \[ V_{\text{н.у.}} = 0,448 \times \left( \frac{273}{T} \right) \times \left( \frac{1}{0,987} \right), \] где \( T \) - температура в Кельвинах.

2. Используем уравнение состояния идеального газа для определения количества молей водорода: \[ n = \frac{PV}{RT}. \]

3. Используем коэффициенты стехиометрии реакции для определения количества молей цинка.

4. Используем молярную массу цинка для определения массы цинка: \[ \text{Масса цинка} = \text{Количество молей цинка} \times M_{\text{Zn}}. \]

Обратите внимание, что значения \( T \) и \( M_{\text{Zn}} \) вам нужно подставить в расчеты.