Давайте решим задачу пошагово.
Дано:
- Масса цинка, ( m_{Zn} = 13 \text{ г} )
- В ходе реакции выделяется водород.
- Требуется найти объем водорода при нормальных условиях (н.у.).
Шаг 1: Запись уравнения реакции
Цинк взаимодействует с серной кислотой по следующему уравнению:
[
Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2
]
Это пример одноступенчатой реакции, при которой 1 молекула цинка образует 1 молекулу водорода.
Шаг 2: Вычисление количества вещества цинка
Молярная масса цинка (( M_{Zn} )):
[
M_{Zn} = 65 \text{ г/моль}
]
Количество вещества цинка:
[
n_{Zn} = \frac{m_{Zn}}{M_{Zn}} = \frac{13}{65} = 0.2 \text{ моль}
]
Шаг 3: Количество выделяющегося водорода
По стехиометрии реакции 1 моль цинка образует 1 моль водорода:
[
n_{H_2} = n_{Zn} = 0.2 \text{ моль}
]
Шаг 4: Расчет объема водорода при нормальных условиях
Объем 1 моль газа при н.у. (температура 0°C и давление 1 атм) равен:
[
V_{н.у.} = 22.4 \text{ л}
]
Следовательно, объем водорода, выделенного из 0.2 моль:
[
V_{H_2} = n_{H_2} \times 22.4 = 0.2 \times 22.4 = 4.48 \text{ л}
]
Ответ:
Объем водорода, выделившийся после полного растворения 13 г цинка, составляет 4,48 литра при нормальных условиях.
Если нужны дополнительные объяснения или есть вопросы, пожалуйста, обращайтесь!
