Ответы
Необходимо использовать реакцию между цинком и хлористым водородом:
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2
Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль
Масса цинка, используемая в реакции = 13 г
Найдем количество молей цинка:
n(Zn) = m/M = 13 г / 65,38 г/моль = 0,199 моль Zn
Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка реагирует с 2 молями HCl и выделяет 1 моль водорода (H2).
Таким образом, для растворения 0,199 моль цинка необходимо использовать 0,398 моль HCl. Если все HCl будет использовано для реакции, это приведет к выделению 0,199 моль водорода.
Объем водорода можно определить с использованием уравнения состояния идеального газа:
V = nRT/P
где V - объем в литрах, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная (0,08206 л·атм/моль·К), T - температура в Кельвинах, P - давление в атмосферах. При стандартных условиях (0 °C и 1 атм) можно принять T = 273,15 K и P = 1 атм.
Тогда объем водорода, выделенного при реакции, будет:
V(H2) = n(H2)RT/P = 0,199 моль x 0,08206 л·атм/моль·К x 273,15 K / 1 атм = 4,31 л
Ответ: для растворения 13 г цинка требуется удалять 4,31 л водорода из хлористого водорода.