Чтобы рассчитать объем водорода, выделившегося при взаимодействии цинка с соляной кислотой, начнем с химической реакции, которая происходит между цинком и соляной кислотой (HCl):
[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow ]
Это означает, что на один моль цинка (Zn) выделяется один моль водорода (H₂).
Шаг 1: Найти массу чистого цинка
Цинк, который у нас есть, содержит 10% примесей, значит, 90% - это чистый цинк. Нам нужно вычислить массу чистого цинка из 162,5 г.
[
\text{Масса чистого Zn} = 162,5 , \text{г} \times 0,9 = 146,25 , \text{г}
]
Шаг 2: Вычислить количество молей цинка
Для этого используем молярную массу цинка (Zn), которая равна примерно 65,38 г/моль.
[
n(\text{Zn}) = \frac{\text{Масса чистого Zn}}{\text{Молярная масса Zn}} = \frac{146,25 , \text{г}}{65,38 , \text{г/моль}} \approx 2,24 , \text{моль}
]
Шаг 3: Определить количество водорода
Согласно уравнению реакции, один моль цинка дает один моль водорода. Поэтому количество молей водорода будет равно количеству молей цинка:
[
n(\text{H}_2) = n(\text{Zn}) = 2,24 , \text{моль}
]
Шаг 4: Найти объем водорода при нормальных условиях
При нормальных условиях (0 °C и 1 атм) 1 моль газа занимает объем 22,4 л. Поэтому объем водорода можно рассчитать как:
[
V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times 22,4 , \text{л/моль} = 2,24 , \text{моль} \times 22,4 , \text{л/моль} \approx 50,2 , \text{л}
]
Ответ
Объем водорода, выделившегося при взаимодействии с соляной кислотой из 162,5 г цинка с 10% примесями, составляет примерно 50,2 литра.
