Номер 1.35, страница 40, часть II - гдз по химии 8-9 класс задачник с помощником Гара, Габрусева

1.35. При взаимодействии цинка с раствором ортофосфорной кислоты выделилось 0,224 л водорода (н. у.). Определите массу цинка, прореагировавшего с кислотой.

Дано:

V(H₂) = 0,224 л (н. у.)

V(H₂) = 0,224 л = $0,224 \cdot 10^{-3}$ м³

Найти:

m(Zn) - ?

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия цинка с раствором ортофосфорной кислоты. Цинк, как металл, стоящий в ряду активности левее водорода, вытесняет его из кислоты с образованием соли (фосфата цинка) и газообразного водорода.

$3Zn + 2H_3PO_4 \rightarrow Zn_3(PO_4)_2 + 3H_2\uparrow$

2. Найдем количество вещества (в молях) выделившегося водорода. Согласно закону Авогадро, 1 моль любого газа при нормальных условиях (н. у.) занимает объем 22,4 л. Этот объем называется молярным объемом ($V_m$).

Количество вещества водорода $n(H_2)$ можно рассчитать по формуле:

$n = \frac{V}{V_m}$

Подставим известные значения:

$n(H_2) = \frac{0,224 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,01 \text{ моль}$

3. Используя уравнение реакции, найдем количество вещества цинка ($n(Zn)$), которое прореагировало. Из уравнения видно, что стехиометрические коэффициенты перед цинком и водородом равны (3 и 3). Это означает, что их количества вещества относятся как 1:1.

$\frac{n(Zn)}{3} = \frac{n(H_2)}{3} \Rightarrow n(Zn) = n(H_2)$

$n(Zn) = 0,01 \text{ моль}$

4. Зная количество вещества цинка, определим его массу ($m(Zn)$). Для этого воспользуемся формулой, связывающей массу, количество вещества и молярную массу ($M$).

$m = n \cdot M$

Молярная масса цинка ($M(Zn)$) из периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева составляет приблизительно 65 г/моль.

$m(Zn) = 0,01 \text{ моль} \cdot 65 \text{ г/моль} = 0,65 \text{ г}$

Ответ: масса цинка, прореагировавшего с кислотой, равна 0,65 г.