Рассчитайте объем водорода (н. у.), полученного при взаимодействии 14,4 г цинка, содержащего 10% примесей с избытком раствора соляной кислоты
Для расчета объема водорода, полученного при взаимодействии цинка с раствором соляной кислоты, сначала необходимо определить чистый цинк, содержащийся в образце, а затем использовать уравнение реакции.
Определение массы чистого цинка: \[ \text{Масса чистого цинка} = \text{Общая масса} - \text{Масса примесей} = 14,4 \, \text{г} - 0,1 \cdot 14,4 \, \text{г} = 14,4 \, \text{г} - 1,44 \, \text{г} = 12,96 \, \text{г} \]
Определение количества молей чистого цинка: Молярная масса цинка (Zn) составляет примерно 65,38 г/моль. \[ n_{\text{Zn}} = \frac{12,96 \, \text{г}}{65,38 \, \text{г/моль}} \approx 0,198 \, \text{моль} \]
Запись уравнения реакции: Взаимодействие цинка с соляной кислотой описывается следующим уравнением: \[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \] Из уравнения видно, что 1 моль цинка будет давать 1 моль водорода.
Определение количества молей водорода: Так как 1 моль цинка дает 1 моль водорода, то количество молей водорода будет таким же: \[ n_{\text{H}_2} = n_{\text{Zn}} \approx 0,198 \, \text{моль} \]
Вывод объема водорода при н.у. (нормальных условиях): При наименьшей температуре и давлении (н.у. 0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 литра. \[ V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \cdot V_{\text{мол}} = 0,198 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} \approx 4,43 \, \text{л} \]
Таким образом, объем водорода, полученного при взаимодействии 14,4 г цинка с избытком раствора соляной кислоты, составляет примерно 4,43 литра.
