Чтобы решить задачу, сначала запишем уравнение реакции между цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl):
\[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \]
Из уравнения видно, что 1 моль цинка реагирует с 2 молями соляной кислоты, в результате чего выделяется 1 моль водорода (H₂).
Теперь найдем, сколько молей водорода выделилось при образовании 96,3 л газа. Для этого воспользуемся уравнением состояния идеального газа. При нормальных условиях (н.у.) 1 моль идеального газа занимает объем 22,4 л.
Чтобы найти количество молей (n) водорода, можно использовать формулу:
\[ n = \frac{V}{V_m} \]
где:
- \( V \) — объем газа (96,3 л),
- \( V_m \) — молярный объем газа при н.у. (22,4 л/моль).
Подставляем значения:
\[ n = \frac{96,3 \, \text{л}}{22,4 \, \text{л/моль}} = 4,3 \, \text{моль} \]
Теперь, поскольку 1 моль водорода выделяется из 1 моля цинка, количество цинка, который реагировал, также равно 4,3 моль.
Теперь найдем массу цинка, который реагировал. Молярная масса цинка (Zn) примерно равна 65,4 г/моль.
Теперь можно вычислить массу:
\[ m = n \cdot M \]
где:
- \( m \) — масса,
- \( n \) — количество молей (4,3 моль),
- \( M \) — молярная масса (65,4 г/моль).
\[ m = 4,3 \, \text{моль} \times 65,4 \, \text{г/моль} = 281,22 \, \text{г} \]
Таким образом, масса цинка, который участвует в реакции, составляет примерно 281,22 грамма.
Для выделенного водорода:
- Выделилось 96,3 л газа, что соответствует 4,3 молям водорода.