Рассчитайте массу цинка, необходимого для получения 10л водорода (н.у.) взаимодействием его с водой при нагревании.
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!
