Номер 1, страница 17, часть 2 - гдз по химии 10 класс учебник Оспанова, Аухадиева

•1. В реакции цинка с соляной кислотой получено 5,44 г хлорида цинка. Сколько граммов цинка вступило в реакцию и сколько литров (н. у.) водорода выделилось?

Ответ: 2,6 г Zn; 0,896 л $H_2$.

1. Дано:

$m(ZnCl_2) = 5,44$ г

Условия: н. у. (нормальные условия)

Найти:

$m(Zn)$ - ?

$V(H_2)$ - ?

Решение:

1. Составим уравнение химической реакции взаимодействия цинка с соляной кислотой. Цинк, как металл, стоящий в ряду активности до водорода, вытесняет водород из кислоты, образуя соль (хлорид цинка) и газообразный водород:

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

Согласно уравнению реакции, из 1 моль цинка образуется 1 моль хлорида цинка и 1 моль водорода. Количества веществ ($\text{n}$) относятся как $n(Zn) : n(ZnCl_2) : n(H_2) = 1:1:1$.

2. Найдем молярную массу хлорида цинка ($M(ZnCl_2)$). Для этого воспользуемся периодической системой химических элементов. Относительные атомные массы: $Ar(Zn) = 65$, $Ar(Cl) = 35,5$.

$M(ZnCl_2) = Ar(Zn) + 2 \cdot Ar(Cl) = 65 + 2 \cdot 35,5 = 65 + 71 = 136$ г/моль.

3. Рассчитаем количество вещества (число моль) хлорида цинка, полученного в реакции, по формуле $n = m/M$:

$n(ZnCl_2) = \frac{m(ZnCl_2)}{M(ZnCl_2)} = \frac{5,44 \text{ г}}{136 \text{ г/моль}} = 0,04$ моль.

4. По стехиометрическим коэффициентам в уравнении реакции, количество вещества цинка, вступившего в реакцию, равно количеству вещества образовавшегося хлорида цинка:

$n(Zn) = n(ZnCl_2) = 0,04$ моль.

5. Теперь найдем массу цинка, вступившего в реакцию, по формуле $m = n \cdot M$. Молярная масса цинка $M(Zn) = 65$ г/моль.

$m(Zn) = n(Zn) \cdot M(Zn) = 0,04 \text{ моль} \cdot 65 \text{ г/моль} = 2,6$ г.

6. Аналогично, из уравнения реакции следует, что количество вещества выделившегося водорода равно количеству вещества хлорида цинка:

$n(H_2) = n(ZnCl_2) = 0,04$ моль.

7. Рассчитаем объем водорода, который выделился при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объем любого газа ($V_m$) составляет 22,4 л/моль. Расчет ведем по формуле $V = n \cdot V_m$.

$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0,04 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 0,896$ л.

Ответ: в реакцию вступило 2,6 г цинка и выделилось 0,896 л водорода.