Номер 14, страница 43 - гдз по химии 9 класс проверочные и контрольные работы Габриелян, Лысова

14. Определите объем водорода (н. у.), который выделится при взаимодействии 6,5 г цинка с избытком соляной кислоты.

Дано:

масса цинка $m(Zn) = 6,5$ г
соляная кислота $HCl$ в избытке
нормальные условия (н. у.)

Найти:

объём водорода $V(H_2)$

Решение:

1. Сначала запишем уравнение химической реакции взаимодействия цинка с соляной кислотой. Цинк — металл, стоящий в электрохимическом ряду напряжений до водорода, поэтому он вытесняет водород из кислот. В результате реакции образуются хлорид цинка(II) и газообразный водород.

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

2. Так как соляная кислота дана в избытке, расчёт будем вести по цинку, который является лимитирующим реагентом. Вычислим количество вещества цинка ($n$) по формуле $n = \frac{m}{M}$, где $m$ — масса вещества, а $M$ — его молярная масса.

Молярная масса цинка $M(Zn)$ равна его относительной атомной массе и составляет 65 г/моль.

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

3. По уравнению реакции определим количество вещества выделившегося водорода. Из уравнения видно, что стехиометрические коэффициенты перед цинком и водородом равны 1. Это означает, что их количества вещества соотносятся как 1:1.

$\frac{n(Zn)}{1} = \frac{n(H_2)}{1}$

Следовательно, $n(H_2) = n(Zn) = 0,1 \text{ моль}$.

4. Теперь можно рассчитать объём водорода, который выделится при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объём любого газа ($V_m$) — это константа, равная 22,4 л/моль. Объём газа находится по формуле $V = n \cdot V_m$.

$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0,1 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 2,24 \text{ л}$

Ответ: объём водорода, который выделится при взаимодействии 6,5 г цинка с избытком соляной кислоты, составляет 2,24 л.