2. Какой объем водорода можно получить при реакции 13 г цинка с соляной кислотой

Для решения данной задачи, нам необходимо рассмотреть химическую реакцию между цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl). Реакция протекает следующим образом:

\[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \uparrow \]

Шаг 1: Найти молекулярные массы

Первым делом вычислим молекулярные массы реагентов:

• Молярная масса Zn (цинк): примерно 65,4 г/моль
• Молярная масса HCl (соляная кислота): примерно 36,5 г/моль

Шаг 2: Определить количество вещества (моли) цинка

Теперь рассчитаем, сколько моль цинка у нас есть в 13 граммах:

\[ n_{\text{Zn}} = \frac{m_{\text{Zn}}}{M_{\text{Zn}}} \]

где:

• \(m_{\text{Zn}} = 13\) г – масса цинка
• \(M_{\text{Zn}} = 65,4\) г/моль – молярная масса цинка

Подставляем значения:

\[ n_{\text{Zn}} = \frac{13 \, \text{г}}{65,4 \, \text{г/моль}} \approx 0,198 \, \text{моль} \]

Шаг 3: Найти количество водорода

Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка реагирует с 2 молями соляной кислоты, в результате чего выделяется 1 моль водорода (H₂). Таким образом, мы можем найти, сколько моль водорода образуется из 0,198 моль цинка:

\[ n_{\text{H}_2} = n_{\text{Zn}} = 0,198 \, \text{моль} \]

Шаг 4: Найти объем водорода при нормальных условиях

Объем 1 моль газообразного вещества при нормальных условиях (0°C и 1 атм) составляет примерно 22,4 литра. Теперь вычислим объем водорода:

\[ V_{\text{H}_2} = n_{\text{H}_2} \cdot V_m \]

где:

• \(V_m = 22,4\) л/моль – молярный объем газа

Подставляем значение:

\[ V_{\text{H}_2} = 0,198 \, \text{моль} \cdot 22,4 \, \text{л/моль} \approx 4,43 \, \text{л} \]

Ответ

При реакции 13 г цинка с соляной кислотой можно получить примерно 4,43 литра водорода при нормальных условиях.