Номер 12, страница 9 - гдз по химии 11 класс учебник Еремин, Кузьменко

Параграф 1. Классификация простых веществ. Водород. Глава 1. Неметаллы - номер 12, страница 9.

Условие.

12. Для получения водорода использовали реакцию цинка с кислотой. Сколько граммов магния нужно взять, чтобы получить объём водорода, который способен выделить цинк массой 10 г?

Решение.

Решение 2.

Дано:

Масса цинка, которую нужно выделить: $m(Zn) = 10 \text{ г}$

Найти:

Массу магния: $m(Mg) - ?$

Решение:

Задача включает в себя два последовательных химических процесса. Сначала мы определим, какое количество вещества водорода необходимо для выделения 10 г цинка. Затем мы рассчитаем, какая масса магния потребуется для получения этого количества водорода.

1. Процесс выделения цинка водородом. Обычно это реакция восстановления цинка из его оксида. Запишем уравнение реакции:

$ZnO + H_2 \rightarrow Zn + H_2O$

Найдем количество вещества (в молях) для 10 г цинка. Молярная масса цинка $M(Zn)$ составляет примерно $65 \text{ г/моль}$.

$n(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)} = \frac{10 \text{ г}}{65 \text{ г/моль}} \approx 0.154 \text{ моль}$

Согласно уравнению реакции, для получения 1 моль цинка ($Zn$) требуется 1 моль водорода ($H_2$). Следовательно, их количества веществ равны:

$n(H_2) = n(Zn) \approx 0.154 \text{ моль}$

2. Процесс получения необходимого количества водорода из магния и кислоты. В качестве кислоты можно использовать, например, соляную кислоту ($HCl$). Уравнение реакции:

$Mg + 2HCl \rightarrow MgCl_2 + H_2$

Из этого уравнения видно, что для получения 1 моль водорода ($H_2$) требуется 1 моль магния ($Mg$). Значит, количество вещества магния, которое нужно взять, равно количеству вещества водорода, которое мы рассчитали:

$n(Mg) = n(H_2) \approx 0.154 \text{ моль}$

3. Теперь рассчитаем массу магния. Молярная масса магния $M(Mg)$ составляет примерно $24 \text{ г/моль}$.

$m(Mg) = n(Mg) \times M(Mg) \approx 0.154 \text{ моль} \times 24 \text{ г/моль} \approx 3.7 \text{ г}$

Ответ:

Чтобы получить объём водорода, способный выделить 10 г цинка, нужно взять примерно 3.7 г магния.