Question

Какой объем водорода выделиться при взаимодействии цинка с раствором соляной кислоты массой 365 г с массовой долей вещества 30%?

Answer 1

Відповідь:

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.

Пояснення: