Давайте разберемся с задачей подробно.
Исходные данные:
- Объем шара: 3,36 л водорода
- Нужно определить, сколько нужно взять цинка и соляной кислоты, чтобы получить такой объем водорода.
Общие сведения и принцип решения:
При реакции цинка с соляной кислотой выделяется водород:
[
\mathrm{Zn} + 2\ \mathrm{HCl} \rightarrow \mathrm{ZnCl_2} + \mathrm{H_2}
]
По уравнению видно, что 1 моль цинка реагирует с 2 моль соляной кислоты и выделяет 1 моль водорода.
Объем водорода:
Под стандартными условиями (Т = 0 ℃, P = 1 атм) 1 моль газа занимает 22,4 л.
Нам нужно получить 3,36 л водорода.
Шаг 1: Найти количество молей водорода
[
n_{H_2} = \frac{V_{H_2}}{22,4,\text{л}} = \frac{3,36,\text{л}}{22,4,\text{л/моль}} \approx 0,15,\text{моль}
]
Шаг 2: Определить количество цинка и кислоты
- На 1 моль водорода требуется 1 моль цинка (по уравнению реакции).
- На 2 моль кислоты требуется 1 моль цинка, следовательно, для 0,15 моль водорода потребуется:
Цинк:
[
n_{Zn} = 0,15,\textоль
]
Солянная кислота:
[
n_{HCl} = 2 \times n_{Zn} = 2 \times 0,15 = 0,30,\textоль
]
Шаг 3: Перевести молярные количества в массовые
Молярные массы:
- Цинк: примерно 65 г/моль
- Солянная кислота (HCl): примерно 36,5 г/моль
Масса цинка:
[
m_{Zn} = 0,15 \times 65 \approx 9,75,г
]
Масса HCl:
[
m_{HCl} = 0,30 \times 36,5 \approx 10,95,г
]
Итог:
- Цинка потребуется примерно 9,75 г
- Кислоты — примерно 11 г
Ответ:
Чтобы получить 3,36 литров водорода, необходимо взять примерно 10 г соляной кислоты и 10 г цинка.
Если есть дополнительные вопросы или нужно более точное решение — обращайтесь!
