Рассчитать массу хлорида цинка, который образуется при растворении 260г цинка в соляной кислоте. Найти объем выделившегося водорода.
Чтобы рассчитать массу хлорида цинка, образующегося при растворении цинка в соляной кислоте, а также объем выделившегося водорода, сначала необходимо рассмотреть уравнение реакции.
Реакция между цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl) выглядит следующим образом:
\[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \]
Сначала найдем молекулярные массы веществ:
- Молярная масса цинка (Zn) ≈ 65,4 г/моль.
- Молярная масса хлорида цинка (ZnCl₂) ≈ 136,3 г/моль (65,4 г/моль + 2 × 35,5 г/моль).
- Молярная масса водорода (H₂) ≈ 2 г/моль.
Теперь рассчитаем количество молей цинка в 260 г:
\[ \text{n(Zn)} = \frac{m}{M} = \frac{260 \text{ г}}{65,4 \text{ г/моль}} \approx 3,98 \text{ моль} \]
Согласно уравнению реакции, 1 моль Zn реагирует с 2 молями HCl и образует 1 моль ZnCl₂ и 1 моль H₂. Таким образом, количество молей ZnCl₂, образующегося в результате реакции, равно количеству молей цинка, то есть 3,98 моль ZnCl₂.
Теперь вычислим массу образовавшегося хлорида цинка:
\[ m(\text{ZnCl}_2) = n \times M = 3,98 \text{ моль} \times 136,3 \text{ г/моль} \approx 542,4 \text{ г} \]
Теперь найдем объем выделившегося водорода. Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка образует 1 моль водорода. То есть 3,98 моль цинка выделяют также 3,98 моль водорода.
При нормальных условиях (температура 0 °C и давление 1 атм) 1 моль идеального газа занимает объем 22,4 литра. Тогда объем выделившегося водорода составляет:
\[ V(\text{H}_2) = n \times 22,4 \text{ л/моль} = 3,98 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} \approx 89,2 \text{ л} \]
Таким образом, в результате растворения 260 г цинка в соляной кислоте образуется примерно 542,4 г хлорида цинка и выделяется около 89,2 литра водорода.
