Номер 8-5, страница 97 - гдз по химии 8 класс задачник Кузнецова, Левкин

Подумайте и предложите аналогичное устройство упрощенной конструкции.

8-5. Вычислите массу и объем (н.у.) водорода, который можно получить при растворении 19,5 г цинка в избытке разбавленной серной кислоты.

Дано:

$m(Zn) = 19,5$ г

$H_2SO_4$ (разб.) - в избытке

Условия нормальные (н.у.)

Найти:

$m(H_2)$ - ?

$V(H_2)$ - ?

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия цинка с разбавленной серной кислотой. В результате реакции замещения образуются сульфат цинка и водород.

$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

Уравнение сбалансировано, стехиометрические коэффициенты перед всеми веществами равны 1.

2. Рассчитаем количество вещества цинка ($Zn$), вступившего в реакцию. Для этого используем молярную массу цинка, которая согласно периодической таблице Д.И. Менделеева равна $M(Zn) \approx 65$ г/моль.

$n(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)} = \frac{19,5 \text{ г}}{65 \text{ г/моль}} = 0,3 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества водорода ($H_2$), которое выделилось. Поскольку серная кислота взята в избытке, расчет ведем по цинку. Соотношение количеств веществ цинка и водорода равно их стехиометрическим коэффициентам:

$n(Zn) : n(H_2) = 1 : 1$

Следовательно, количество вещества водорода равно количеству вещества цинка:

$n(H_2) = n(Zn) = 0,3 \text{ моль}$

4. Теперь можно вычислить массу выделившегося водорода. Молярная масса водорода $M(H_2) = 2 \times 1 = 2$ г/моль.

$m(H_2) = n(H_2) \times M(H_2) = 0,3 \text{ моль} \times 2 \text{ г/моль} = 0,6 \text{ г}$

5. Наконец, рассчитаем объем водорода при нормальных условиях (н.у.). При н.у. молярный объем любого газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль.

$V(H_2) = n(H_2) \times V_m = 0,3 \text{ моль} \times 22,4 \text{ л/моль} = 6,72 \text{ л}$

Ответ: масса водорода, который можно получить, составляет 0,6 г; объем водорода при нормальных условиях составляет 6,72 л.