Цинковую таблетку поместили в пробирку с соляной кислотой концертацией 0,1 М. После реакции масса таблетки уменьшилась на 0,65 г. Рассчитайте, какая масса кислоты вступила в реакцию если плотность соляной кислоты 1,100 г/см³. Какую плотность по воздуху имеет выделевшийся в ходе реакции газ?
К полученному раствору добавили раствор нитрат серебра. Составьте уравнение химической реакции и укажите ее качественный признак.
Давайте по порядку разберем задачу.
1. **Реакция цинка с соляной кислотой:**
Цинк взаимодействует с соляной кислотой по следующему уравнению:
\[
\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2
\]
Из уравнения видно, что 1 моль цинка реагирует с 2 молями соляной кислоты (HCl).
2. **Определение массы HCl, вступившей в реакцию:**
У нас есть информация, что масса таблетки цинка уменьшилась на 0,65 г. На основании молярных масс компонентов:
- Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль.
- Молярная масса соляной кислоты (HCl) = 36,46 г/моль.
Для реакции с 0,65 г цинка нам нужно определить количество моль цинка:
\[
n(\text{Zn}) = \frac{0,65 \, \text{г}}{65,38 \, \text{г/моль}} \approx 0,00995 \, \text{моль}
\]
Исходя из уравнения реакции, для 1 моль цинка требуется 2 моль HCl. Поэтому для 0,00995 моль Zn нужно:
\[
n(\text{HCl}) = 2 \times n(\text{Zn}) = 2 \times 0,00995 \, \text{моль} \approx 0,0199 \, \text{моль}
\]
Теперь найдем массу HCl:
\[
m(\text{HCl}) = n(\text{HCl}) \times M(\text{HCl}) = 0,0199 \, \text{моль} \times 36,46 \, \text{г/моль} \approx 0,726 \, \text{г}
\]
3. **Объем соляной кислоты:**
Чтобы найти объем HCl, пользуясь плотностью, используем формулу:
\[
V = \frac{m}{\rho} = \frac{0,726 \, \text{г}}{1,100 \, \text{г/см}^3} \approx 0,660 \, \text{см}^3
\]
4. **Плотность газа, выделившегося в ходе реакции:**
В ходе реакции выделяется водород (H₂). Его густота (плотность) определяется по формуле:
\[
\text{Плотность} = \frac{M}{V_m}
\]
где \(V_m\) для газов при нормальных условиях составляет 22,4 л/моль.
Молярная масса водорода (H₂) = 2,02 г/моль. Следовательно:
\[
\text{Плотность H₂} = \frac{2,02 \, \text{г/моль}}{22,4 \, \text{л/моль}} \approx 0,09 \, \text{г/л}
\]
Если же сравнивать с воздухом, то учтите, что плотность воздуха составляет около 1,29 г/л. Таким образом, водород легче воздуха.
5. **Добавление раствора нитрат серебра (AgNO₃):**
Нитрат серебра реагирует с ионами хлора, образующимися при реакции цинка с соляной кислотой, согласно следующему уравнению:
\[
\text{AgNO}_3 + \text{ZnCl}_2 \rightarrow \text{AgCl} \downarrow + \text{Zn(NO}_3)_2
\]
Образуется осадок хлорида серебра (AgCl), который является качественным признаком реакции, так как он нерастворим в воде.
Таким образом, мы выполнили все шаги и получили результаты по вашей задаче! Если есть дополнительные вопросы или нужно больше объяснений, не стесняйтесь спрашивать!
