Номер 5, страница 67 - гдз по химии 11 класс рабочая тетрадь Габриелян, Сладков

Часть II. Металлы. Глава III. Вещества и их свойства - номер 5, страница 67.

Условие.

5. Найдите объём водорода (н. у.), выделившегося при растворении в соляной кислоте 260 г смеси цинка и его оксида, в которой массовая доля цинка составляет 75 %.

Дано:

Решение:

Решение.

Решение 2.

Дано:

m(смеси Zn + ZnO) = 260 г

ω(Zn) = 75 % = 0,75

Найти:

V(H₂) - ?

Решение:

При растворении смеси в соляной кислоте происходят две реакции. Металлический цинк реагирует с кислотой с выделением водорода, а оксид цинка реагирует с кислотой с образованием соли и воды (реакция нейтрализации).

Уравнение реакции цинка с соляной кислотой:

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

Уравнение реакции оксида цинка с соляной кислотой:

$ZnO + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2O$

Как видно из уравнений, водород выделяется только в результате реакции металлического цинка. Поэтому для решения задачи нам необходимо рассчитать массу чистого цинка в смеси.

1. Вычислим массу цинка в смеси:

$m(Zn) = m(смеси) \cdot ω(Zn) = 260 \text{ г} \cdot 0,75 = 195 \text{ г}$

2. Найдем количество вещества цинка, вступившего в реакцию. Молярная масса цинка $M(Zn)$ составляет 65 г/моль.

$n(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)} = \frac{195 \text{ г}}{65 \text{ г/моль}} = 3 \text{ моль}$

3. Согласно уравнению реакции $Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$, из 1 моль цинка образуется 1 моль водорода. Следовательно, количество вещества водорода равно количеству вещества цинка:

$n(H_2) = n(Zn) = 3 \text{ моль}$

4. Рассчитаем объем водорода, выделившегося при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. ($V_m$) равен 22,4 л/моль.

$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 3 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 67,2 \text{ л}$

Ответ: объем выделившегося водорода равен 67,2 л.