К 50 г соляной кислоты добавили цинк .Найти объём выделяющеесего водорода​

Какой объём водорода (н. у.) может получиться при действии 6,5 г цинка на 200 г 10%-ного раствора серной кислоты?

Записываем уравнение реакции:

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

Находим молярную массу цинка:

M (Zn) = 65 г/моль

Находим молярную массу серной кислоты:

M (H2SO4) = 1 • 2 + 32 + 16 • 4 = 98 (г/моль)

(молярную массу каждого элемента, численно равную относительной атомной массе, смотрим в периодической таблице под знаком элемента и округляем до целых)

Находим чистую массу серной кислоты в растворе:

m растворенного вещества = m раствора • ω = 200 • 0,10 = 20 (г)

Более рационально подставить в уравнение массу, но если Ваш учитель требует решать через моли, находим количество вещества серной кислоты:

n (H2SO4) = m/M = 20 г / 198 г/моль и т. д. Потом подставляем в уравнение моли.

Находим, какое вещество в недостатке. Для этого записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — массу согласно уравнению (равна молярной массе, умноженной на число моль, т. е. коэффициент перед веществом. В этом примере равен 1):

6,5 г 20 г

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

65 г 98 г

Составляем неравенство из двух дробей:

6,5 г < 20 г

65 г 98 г

Цинк в недостатке — расчет ведем по нему (его отношение фактической массы к эквивалентной массе меньше, значит, он израсходуется раньше. Серная кислота останется в избытке)

Будьте внимательны! Ошибка в этом действии делает решение неверным!

Записываем над уравнением реакции полученные данные, а под уравнением — данные по уравнению в тех же единицах измерения:

6,5 г x моль

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑

65 г 1 моль

Составляем пропорцию:

6,5 г — x моль

65 г — 1 моль

Находим число моль выделившегося водорода:

x = 6,5 г • 1 моль / 65 г = 0,1 моль

Находим объем водорода:

v = 22,4 л/моль • n,

где 22,4 — молярный объем, т. е. объем одного моля любого газа,

n — количество вещества (моль)

v = 22,4 л/моль • 0,1 моль = 2,24 л

ответ: 2,24 л.

Пример 2:

Какой объём газа (н. у.) выделится, если цинк опустить в 40 мл 10%-ного раствора соляной кислоты, плотность которого 1.07 г/мл?

Записываем уравнение реакции:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

Задача имеет решение, если цинк в избытке.

Находим массу раствора соляной кислоты:

m = v • ρ = 40 мл • 1,07 г/мл = 42,8 г

Находим чистую массу соляной кислоты в растворе:

m растворенного вещества = 42,8 • 0,10 = 4,28 (г)

Находим молярную массу соляной кислоты:

M (HCl) = 1 + 35,5 = 36,5 (г/моль)

Находим количество вещества соляной кислоты:

n (HCl) = m/M = 4,28 г / 36,5 г/моль = 0,117 моль

Записываем над уравнением реакции имеющиеся данные, а под уравнением — число моль согласно уравнению (равно коэффициенту перед веществом):

0,117 моль x моль

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑

2 моль 1 моль

Составляем пропорцию:

0,117 моль — x моль

2 моль — 1 моль

Находим x:

x = 0,117 моль • 1 моль / 2 моль = 0,0585 моль

Находим объем водорода:

v = 22,4 л/моль • 0,0585 моль = 1,31 л

Округляем результат, чтобы в нем было не больше значащих цифр, чем в величинах в условии задачи (2 значащие цифры)

ответ: 1,3 л.

Пример 3:

Какую массу сложного эфира можно получить при действии на 100 г 20%-ного раствора этилового спирта избытком уксусной кислоты?

Записываем уравнение реакции:

CH3COOH + HOC2H5 → CH3COOC2H5 + H2O

Находим чистую массу этилового спирта:

mспирта = mр-ра • ω = 100 г • 20 % = 100 г • 0,20 = 20 г

Находим молярную массу спирта и эфира:

M (HOC2H5) = 1 + 16 + 12 • 2 + 5 = 46 (г/моль)

M (CH3COOC2H5) = 12 + 3 + 12 + 16 + 45 = 88 (г/моль)

Подставляем данные по условию задачи в уравнение

20 г x г

CH3COOH + HOC2H5 → CH3COOC2H5 + H2O

46 г 88 г

Составляем пропорцию, находим x:

20 г — x г

46 г — 88 г

x = 20 • 88 / 46 = 38,3 (г)

ответ: 38 г

Если ваши преподаватели требуют решать все в молях, переводите чистую массу спирта в моли по формуле:

n = m / M

а уравнение будет выглядеть так:

0,43 моль x моль

CH3COOH + HOC2H5 → CH3COOC2H5 + H2O

1 моль 1 моль

В конце найденное количество моль переводим в массу, умножая моли эфира на молярную массу:

m = n • M = ...

(ответ должен получиться приблизительно такой же)