Question

Вычислите массу соли и объем газа, который выделится при взаимодействии цинка с 150 г 20% соляной кислотой

Answer 1

Для визначення маси солі та об'єму газу, який виділиться при реакції цинку з соляною кислотою (HCl), спершу знайдемо, яка кількість солі (наприклад, хлориду цинку, ZnCl2) утвориться внаслідок цієї реакції. Після цього розрахуємо об'єм газу (водню, H2), який утвориться за допомогою закону об'ємних співвідношень газів.

1. Реакція цинку з соляною кислотою:

Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

2. Розрахунок маси солі (ZnCl2):

Знаючи, що 1 моль цинку (Zn) реагує з 2 моль HCl та утворює 1 моль ZnCl2, ми можемо знайти кількість молей ZnCl2 у реакції. Маса цинку (Zn) визначається його моллярною масою.

Маса Zn = 65.38 г/моль
Маса HCl = 36.46 г/моль
Маса ZnCl2 = 65.38 г/моль + 2 * 36.46 г/моль = 138.3 г/моль

Знайдемо кількість молей HCl у 150 г 20% розчину:

Масова частка HCl = (маса HCl / маса розчину) * 100% = (0.20 * 150 г) = 30 г

Тепер знайдемо кількість молей HCl:

Кількість молей HCl = маса / моллярна маса = 30 г / 36.46 г/моль ≈ 0.82 моль HCl

Оскільки 1 моль Zn реагує з 2 моль HCl, кількість молей Zn в реакції дорівнює половині кількості молей HCl:

Кількість молей Zn = 0.5 * 0.82 моль = 0.41 моль Zn

Тепер знайдемо масу ZnCl2, яка утвориться:

Маса ZnCl2 = (кількість молей ZnCl2) * (моллярна маса ZnCl2) = 0.41 моль * 138.3 г/моль ≈ 56.64 г

3. Розрахунок об'єму газу (H2), який утвориться:

Знаючи кількість молей H2, яку виділить реакція, та враховуючи умови стандартного стану (0°C та 1 атмосферний тиск), ми можемо використовувати ідеальний газовий закон, де 1 моль газу займає приблизно 22.4 літри об'єму.

Кількість молей H2 = 0.41 моль

Об'єм H2 = (кількість молей) * (стандартний об'єм газу) = 0.41 моль * 22.4 л/моль ≈ 9.18 л

Отже, під час взаємодії цинку з 150 г 20% соляної к