Давайте решим задачу пошагово, объясняя каждый этап.
Задача: Рассчитать массу цинка, необходимого для получения 10 литров водорода (н.у.) при взаимодействии с водой при нагревании.
Шаг 1. Записать реакцию
Реакция взаимодействия цинка с водой при нагревании:
[
\text{Zn} + \text{H}_2\text{O} \to \text{ZnO} + \text{H}_2
]
Здесь цинк (Zn) реагирует с водой (H₂O), образуя оксид цинка (ZnO) и водород (H₂).
Шаг 2. Количество водорода в литрах
Дано: объём водорода ( V_{H_2} = 10,\text{л} ) (н.у.).
Поскольку объём указан при нормальных условиях, можно использовать молярные объёмы и соотношения по реакции.
Шаг 3. Молярные объемы и соотношение
При н.у. 1 моль любого газа занимает 22,4 литра.
Следовательно, количество молей водорода:
[
n_{H_2} = \frac{V_{H_2}}{22,4,\text{л/моль}} = \frac{10,\text{л}}{22,4,\text{л/моль}} \approx 0,4464,\text{моль}
]
Шаг 4. Определить, сколько цинка нужно
Из реакции видно, что 1 моль цинка дает 1 моль водорода.
Следовательно, для получения ( 0,4464 ) моль водорода нужно:
[
n_{Zn} = n_{H_2} \approx 0,4464,\text{моль}
]
Шаг 5. Рассчитать массу цинка
Молярная масса цинка:
[
M_{Zn} \approx 65,38,\text{г/моль}
]
Масса цинка:
[
m_{Zn} = n_{Zn} \times M_{Zn} \approx 0,4464,\text{моль} \times 65,38,\text{г/моль} \approx 29,18,\text{г}
]
Ответ:
Для получения 10 литров водорода при взаимодействии цинка с водой при нагревании необходимо примерно 29,2 г цинка.
Если нужно более подробное объяснение или есть другие параметры задачи, скажите!
