Номер 5, страница 66 - гдз по химии 8 класс учебник Оспанова, Аухадиева

• 5. Смесь цинка и железа общей массой $32,5 \text{ г}$, содержащая $20\%$ цинка, прореагировала с соляной кислотой. Найдите массу и количество образовавшегося водорода.

Ответ:$0,6 \text{ моль}$, $1,2 \text{ г}$.

Дано:

$m(смеси) = 32,5 \text{ г}$

$\omega(Zn) = 20\% = 0,2$

Найти:

$m(H_2) - ?$

$n(H_2) - ?$

Решение:

1. Найдем массу цинка и железа в смеси.

Масса цинка ($Zn$):

$m(Zn) = m(смеси) \cdot \omega(Zn) = 32,5 \text{ г} \cdot 0,2 = 6,5 \text{ г}$

Масса железа ($Fe$):

$m(Fe) = m(смеси) - m(Zn) = 32,5 \text{ г} - 6,5 \text{ г} = 26 \text{ г}$

2. Запишем уравнения химических реакций взаимодействия металлов с соляной кислотой ($HCl$). Оба металла стоят в ряду активности до водорода и будут с ней реагировать, вытесняя водород.

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

$Fe + 2HCl \rightarrow FeCl_2 + H_2 \uparrow$

3. Рассчитаем количество вещества (в молях) для каждого металла. Для этого используем их молярные массы.

Молярная масса цинка $M(Zn) \approx 65$ г/моль.

Молярная масса железа $M(Fe) \approx 56$ г/моль.

Количество вещества цинка:

$n(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)} = \frac{6,5 \text{ г}}{65 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

Количество вещества железа:

$n(Fe) = \frac{m(Fe)}{M(Fe)} = \frac{26 \text{ г}}{56 \text{ г/моль}} \approx 0,464 \text{ моль}$

4. По уравнениям реакций определим количество вещества водорода ($H_2$), которое выделится в каждой реакции. Из стехиометрических коэффициентов видно, что $n(Zn) = n(H_2)$ и $n(Fe) = n(H_2)$.

Водород из реакции с цинком:

$n_1(H_2) = n(Zn) = 0,1 \text{ моль}$

Водород из реакции с железом:

$n_2(H_2) = n(Fe) \approx 0,464 \text{ моль}$

5. Найдем общее количество вещества выделившегося водорода, сложив количества, полученные в обеих реакциях.

$n_{общ}(H_2) = n_1(H_2) + n_2(H_2) = 0,1 \text{ моль} + 0,464 \text{ моль} = 0,564 \text{ моль}$

6. Теперь найдем массу образовавшегося водорода. Молярная масса водорода $M(H_2) = 2$ г/моль.

$m(H_2) = n_{общ}(H_2) \cdot M(H_2) = 0,564 \text{ моль} \cdot 2 \text{ г/моль} = 1,128 \text{ г}$

Результаты, указанные в ответе к задаче ($0,6 \text{ моль}$ и $1,2 \text{ г}$), получаются при округлении вычисленных значений. Округлим количество вещества водорода до одного знака после запятой: $n_{общ}(H_2) \approx 0,6 \text{ моль}$. Тогда масса водорода будет: $m(H_2) = 0,6 \text{ моль} \cdot 2 \text{ г/моль} = 1,2 \text{ г}$.

Ответ: количество образовавшегося водорода составляет 0,6 моль, а его масса 1,2 г.