Question

Какой объем H2 выделяется при взаимодействии 100 г технического цинка содержащего 10% примесей с соляной кислоты?

Answer 1

Zn+2HCl=ZnCl2+H2
1) m(Zn-чистого вещества)=100г*0,9=90г
2)n(Zn)=90г:65г/моль=1,4моль
3)n(H2)=n(Zn)=1,4моль
4)V(H2)=1,4моль*22,4л/моль=31,36л
Ответ:31,36л.

Answer 2

Для ответа на ваш вопрос, давайте сначала рассмотрим химическую реакцию между техническим цинком и соляной кислотой. Реакция между металлом и кислотой может быть представлена уравнением:

\[ \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2. \]

Это уравнение показывает, что 1 моль цинка (Zn) реагирует с 2 молями соляной кислоты (HCl), образуя 1 моль хлорида цинка (ZnCl₂) и выделяя 1 моль водорода (H₂).

Молярная масса технического цинка примерно 65,38 г/моль, и у вас есть 100 г цинка. Таким образом, количество молей цинка можно вычислить, разделив массу на молярную массу:

\[ \text{Моли цинка} = \frac{100 \, \text{г}}{65,38 \, \text{г/моль}} \approx 1,53 \, \text{моль цинка}. \]

Так как соотношение между цинком и соляной кислотой 1:2, количество молей соляной кислоты будет удвоено:

\[ \text{Моли HCl} = 2 \times 1,53 \, \text{моль цинка} \approx 3,06 \, \text{моль HCl}. \]

Теперь мы знаем количество молей водорода, выделяющегося в реакции (1 моль на 1 моль цинка), и можем рассчитать его объем по уравнению состояния идеального газа:

\[ PV = nRT, \]

где: - \( P \) - давление газа, - \( V \) - объем газа, - \( n \) - количество молей газа, - \( R \) - универсальная газовая постоянная (примерно \( 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм}/(\text{моль} \cdot \text{К}) \)), - \( T \) - температура в Кельвинах.

Давление (\( P \)) и температура (\( T \)) не указаны в вашем вопросе, поэтому мы будем считать, что они неизменны и примем стандартные условия (0°C или 273,15 K).

Теперь мы можем рассчитать объем водорода:

\[ V = \frac{nRT}{P} = \frac{1,53 \, \text{моль} \times 0,0821 \, \text{л} \cdot \text{атм}/(\text{моль} \cdot \text{К}) \times 273,15 \, \text{K}}{P}. \]

Если предположить стандартное давление (1 атм), то

\[ V \approx \frac{1,53 \times 0,0821 \times 273,15}{1} \, \text{л} \approx 33,8 \, \text{л}. \]

Таким образом, при взаимодействии 100 г технического цинка с соляной кислотой можно ожидать выделение примерно 33,8 л водорода при стандартных условиях. Пожалуйста, помните, что это теоретический расчет, и реальный выход водорода может быть меньше из-за потерь в процессе реакции.