Question

Цинк массой 14 г. прореагировал с соляной кислотой. Обьемная доля выделившегося водорода составила 80 процентов. Какой обьем водорода выделился?

Answer 1

Дано:
m(Zn)=14 r
η(H2)=80%и или 0,8
Найти:
V(H2)-?

Решение.
M(Zn) = 65 г/моль
n(Zn) = m/M = 14 г/65 г/моль = 0,2154 моль
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Из УХР следует, что n(теор.H2) = n(Zn) = 0,2154 моль
n(пр.Н2) = n(теор. Н2)*η(Н2) = 0,2154 моль*0,8 = 0,172 моль
Vпр.(Н2) = n(пр.Н2)*Vm =0,172 моль*22,4 л/моль = 3,85 л
Ответ: 3,85 л

Answer 2

Для решения этой задачи сначала нужно определить количество молей цинка (Zn) и количество молей водорода (H2), которые прореагировали с соляной кислотой (HCl). Затем, зная количество молей водорода, можно рассчитать его объем с использованием закона Гей-Люссака (или идеального газа, если условия идеальны).

1. Начнем с расчета количества молей цинка (Zn). Масса цинка указана как 14 граммов. Молярная масса цинка (Zn) равна приближенно 65,38 г/моль.

Количество молей цинка = Масса цинка / Молярная масса цинка Количество молей цинка = 14 г / 65,38 г/моль ≈ 0,214 моль

2. Далее, используя уравнение химической реакции между цинком и соляной кислотой, мы знаем, что каждый моль цинка реагирует с 2 молями водорода (H2):

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

3. Теперь можно рассчитать количество молей водорода (H2), которые выделились в реакции:

Количество молей водорода (H2) = Количество молей цинка * (2 моля H2 / 1 моль Zn) Количество молей водорода (H2) = 0,214 моль * 2 = 0,428 моль H2

4. Для расчета объема водорода (H2), выделившегося при стандартных условиях (0°C и 1 атмосферное давление), можно использовать уравнение состояния идеального газа:

PV = nRT

где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (приближенно 0,0821 л·атм/(моль·К)), T - температура в Кельвинах.

Подставим известные значения: P = 1 атмосфера n = 0,428 моль R = 0,0821 л·атм/(моль·К) T = 273 К (0°C в Кельвинах)

Теперь рассчитаем объем водорода (V):

V = (nRT) / P V = (0,428 моль * 0,0821 л·атм/(моль·К) * 273 K) / 1 атмосфера V ≈ 9,18 литров

Таким образом, объем водорода, выделившегося при реакции цинка массой 14 граммов с соляной кислотой, составил приблизительно 9,18 литров при стандартных условиях.