Загадка
В некотором царстве в некотором государстве жили два спирта: одноатомный этиловый и многоатомный глицерин
Одноатомный этиловый спирт был и весёлый, а многоатомный глицерин хитрый и завистливый. Он мечтал уничтожить этиловый спирт, но не мог придумать, как это сделать.
Однажды глицерин предложил этиловому спирту пойти свет посмотреть, себя показать. Согласился этиловый спирт, и рано утром они отправились в путь. Долго ли, коротко ли они шли, но наконец пришли в какой - то город. Идут по улицам. Удивляются: так необычно всё кругом.
Глицерин отстал, зашёл в лавку и купил едкую, жидкость и незаметно вылил её во флягу этиловому спирту.
Погуляли, походили они по городским улицам и зашли отдохнуть в парк. Глицерин и говорит этиловому спирту: «Устал я. Давай посидим, отдохнём, да и пить хочется».
Сели они под деревом. Достал этиловый спирт свою флягу и попил. Выпил половину и другу глицерину даёт. Угощает его. Удивился глицерин, что с этиловым спиртом ничего не случилось, что он цел и не вредим остался, хотя в лавке ему сказали, что жидкость едкая. Ну, думает, обманули меня, дай-ка и я попью, ничего не случиться. Сделал несколько глотков и превратился в другое вещество. Так он сам себя и погубил.
Записываем уравнение реакции:
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
Находим молярную массу цинка:
M (Zn) = 65 г/моль
Находим молярную массу серной кислоты:
M (H2SO4) = 1 • 2 + 32 + 16 • 4 = 98 (г/моль)
(молярную массу каждого элемента, численно равную относительной атомной массе, смотрим в периодической таблице под знаком элемента и округляем до целых)
Находим чистую массу серной кислоты в растворе:
m растворенного вещества = m раствора • ω = 200 • 0,10 = 20 (г)
Более рационально подставить в уравнение массу, но если Ваш учитель требует решать через моли, находим количество вещества серной кислоты:
n (H2SO4) = m/M = 20 г / 198 г/моль и т. д. Потом подставляем в уравнение моли.
Находим, какое вещество в недостатке. Для этого записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — массу согласно уравнению (равна молярной массе, умноженной на число моль, т. е. коэффициент перед веществом. В этом примере равен 1):
6,5 г 20 г
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 98 г
Составляем неравенство из двух дробей:
6,5 г < 20 г
65 г 98 г
Цинк в недостатке — расчет ведем по нему (его отношение фактической массы к эквивалентной массе меньше, значит, он израсходуется раньше. Серная кислота останется в избытке)
Будьте внимательны! Ошибка в этом действии делает решение неверным!
Записываем над уравнением реакции полученные данные, а под уравнением — данные по уравнению в тех же единицах измерения:
6,5 г x моль
Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑
65 г 1 моль
Составляем пропорцию:
6,5 г — x моль
65 г — 1 моль
Находим число моль выделившегося водорода:
x = 6,5 г • 1 моль / 65 г = 0,1 моль
Находим объем водорода:
v = 22,4 л/моль • n,
где 22,4 — молярный объем, т. е. объем одного моля любого газа,
n — количество вещества (моль)
v = 22,4 л/моль • 0,1 моль = 2,24 л
ответ: 2,24 л.