Question

Вычислите V выделившегося Н полученного из 100г цинка (примеси 20 %) и 50г 20%-го раствора HCl

Answer 1

Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑

1) Определим массу чистого цинка, вступившего в реакцию
100 - 20 = 80 % - массовая доля чистого цинка
m(Zn) = 100 * 80 : 100 = 80 г

2) Определим массу соляной кислоты, вступившей в реакцию
m(HCl) = 20 * 50 : 100 = 10 г

3) Определим, какое из реагирующих веществ в избытке
М(Zn) = 65 г/моль
n(Zn) = 80 : 65 = 1,231 моль
М(HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 г/моль
n(HCl) = 10 : 36,5 = 0,274 моль
по уравнению реакции видим, с 1 моль цинка реагирует 2 моль соляной кислоты, следовательно с 1,231 моль цинка должно прореагировать 1,231 * 2 = 2,462 моль соляной кислоты, а реагирует только 0,274 моль HCl, значит, цинк в избытке, дальнейшие расчеты ведем по соляной кислоте

4) Определим объём выделившегося водорода
из уравнения реакции видим, что из 2 моль HCl получается 1 моль H₂, следовательно,
n(H₂) = 0,274 * 1 : 2 = 0,0137 моль
По закону Авогадро, 1 моль любого газа занимает объём, равный 22,4 л, значит:
V(H₂) = 0,0137 * 22,4 = 0,30688 л ≈ 0,307 л

Answer 2

Вычисление объема выделившегося водорода

Для вычисления объема выделившегося водорода, необходимо знать количество вещества цинка и концентрацию раствора HCl.

Дано: - Масса цинка: 100 г - Примесь в цинке: 20% - Масса раствора HCl: 50 г - Концентрация раствора HCl: 20%

1. Вычисление количества вещества цинка: - Найдем массу чистого цинка, исключив примесь: 100 г - (100 г * 20%) = 80 г. - Найдем количество вещества цинка с использованием молярной массы цинка: n(Zn) = m(Zn) / M(Zn), где m(Zn) - масса цинка, M(Zn) - молярная масса цинка. - Молярная масса цинка (Zn) равна 65,38 г/моль. - Подставим значения: n(Zn) = 80 г / 65,38 г/моль ≈ 1,22 моль.

2. Вычисление количества вещества HCl: - Найдем количество вещества HCl с использованием массы раствора и его концентрации: n(HCl) = m(HCl) / M(HCl), где m(HCl) - масса раствора HCl, M(HCl) - молярная масса HCl. - Молярная масса HCl равна 36,46 г/моль. - Подставим значения: n(HCl) = 50 г / 36,46 г/моль ≈ 1,37 моль.

3. Определение соотношения между цинком и HCl: - Из уравнения реакции между цинком и HCl известно, что на 1 моль цинка требуется 2 моля HCl для полного реагирования. - Таким образом, соотношение между цинком и HCl составляет 1:2.

4. Определение количества вещества водорода: - Исходя из соотношения 1:2 между цинком и HCl, количество вещества H2 будет равно половине количества вещества HCl: n(H2) = n(HCl) / 2 ≈ 1,37 моль / 2 ≈ 0,685 моль.

5. Вычисление объема выделившегося водорода: - Используем уравнение состояния идеального газа: V = n * Vm, где V - объем газа, n - количество вещества газа, Vm - молярный объем газа. - Молярный объем газа при нормальных условиях (0°C и 1 атм) составляет примерно 22,4 л/моль. - Подставим значения: V = 0,685 моль * 22,4 л/моль ≈ 15,34 л.

Таким образом, объем выделившегося водорода составляет примерно 15,34 л.

Примечание

Указанный расчет предполагает, что реакция между цинком и HCl проходит полностью и без побочных реакций. В реальности могут возникать другие реакции или потери вещества, что может повлиять на точность результата.