Рассчитайте объем водорода который выделиться при действии избытка раствора гидроксида калия на цинк массой 6,60г
Давайте решим задачу поэтапно, чтобы понять, как выделяется водород при реакции цинка с раствором гидроксида калия, и найти его объем.
Шаг 1. Запись уравнения реакции
Цинк (Zn) реагирует с гидроксидом калия (KOH), образуя гидроксид цинка (Zn(OH)₂) и выделяясь водород (H₂) при определенных условиях:
\[ \text{Zn} + 2\,\text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2 \]
Но в реакции с избытком щелочи (KOH) и цинком формируется гидроксид цинка и выделяется водород.
Общая реакция с участием цинка и воды (или щелочи):
\[ \text{Zn} + 2\,\text{KOH} + 2\,\text{H}_2O \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + 2\,\text{KOH} \]
Однако для выделения водорода в реакции участвует именно цинк и вода (или щелочь): цинк замещает водород в воде при реакции (обычно указывают обменную реакцию):
\[ \text{Zn} + 2\,\text{H}_2O \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2 \]
Поскольку в условии указано "при действии избытка раствора гидроксида калия", можно считать, что реакция идет по следующему:
\[ \text{Zn} + 2\,\text{KOH} + 2\,\text{H}_2O \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + 2\,\text{KOH} \]
Но для выделения водорода важна реакция, связанная с взаимодействием цинка с водой или щелочью, которая на самом деле идет:
\[ \text{Zn} + 2\,\text{H}_2O \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2 \]
Так как в условии говорится об избытке раствора гидроксида калия, то можно считать, что цинк реагирует с водой и выделяет водород.
Шаг 2. Рассчитаем количество вещества цинка
Дано:
- масса цинка \( m=\ 6,60\,\text{г} \)
Молярная масса цинка: \[ M(\text{Zn}) = 65,38\,\text{г/моль} \]
Количество вещества: \[ n(\text{Zn}) = \frac{m}{M} = \frac{6,60}{65,38} \approx 0,101\,\text{моль} \]
Шаг 3. Оценка реакции и соотношения веществ
Из уравнения реакции:
\[ \text{Zn} + 2\,\text{H}_2O \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2 \]
На каждый 1 моль цинка выделяется 1 моль водорода.
Поэтому, количество выделяющегося водорода: \[ n(\text{H}_2) = n(\text{Zn}) \approx 0,101\,\text{моль} \]
Шаг 4. Рассчитаем объем водорода при стандартных условиях
Объем 1 моля газа при н.у. (стандартных условиях) примерно равен 22,4 литра.
Объем выделившегося водорода: \[ V(\text{H}_2) = n(\text{H}_2) \times 22,4\,\text{л} = 0,101 \times 22,4 \approx 2,26\,\text{л} \]
Итог:
Ответ: при реакции цинка массой 6,60 г с избытком раствора гидроксида калия выделится примерно 2,26 литров водорода.
Если есть уточнения или нужны дополнительные объяснения — скажи!
