Какой объем водорода (H) образуется в реакции Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2, если общая масса ZnCl2 и H2 составляет 20 г?

Химия 9 класс Газовые законы и стехиометрия реакций объём водорода реакция цинка с хлороводородом химия 9 класс масса ZnCl2 и H2 расчет объема газа Новый

Для решения задачи нам нужно определить, какой объем водорода (H2) образуется в реакции между цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl). Давайте разберем все шаги по порядку.

Шаг 1: Определим массы веществ

Согласно уравнению реакции:

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Мы знаем, что общая масса ZnCl2 и H2 составляет 20 г. Обозначим массу ZnCl2 как m(ZnCl2), а массу H2 как m(H2). Тогда:

• m(ZnCl2) + m(H2) = 20 г

Шаг 2: Найдем молекулярные массы веществ

Теперь найдем молекулярные массы веществ, участвующих в реакции:

• Молярная масса Zn = 65.38 г/моль
• Молярная масса HCl = 36.46 г/моль
• Молярная масса ZnCl2 = 136.3 г/моль (Zn + 2 * Cl = 65.38 + 2 * 35.45)
• Молярная масса H2 = 2 г/моль (2 * H = 2 * 1)

Шаг 3: Составим уравнение по массе

Теперь мы можем выразить массы ZnCl2 и H2 через количество молей:

• m(ZnCl2) = n(ZnCl2) * 136.3
• m(H2) = n(H2) * 2

Также по уравнению реакции видно, что на 1 моль Zn образуется 1 моль H2 и 1 моль ZnCl2. То есть:

• n(ZnCl2) = n(H2)

Шаг 4: Обозначим количество молей

Обозначим количество молей ZnCl2 и H2 как n:

• m(ZnCl2) = n * 136.3
• m(H2) = n * 2

Шаг 5: Подставим в уравнение массы

Теперь подставим эти выражения в уравнение массы:

• n * 136.3 + n * 2 = 20

Объединим подобные члены:

• n * (136.3 + 2) = 20
• n * 138.3 = 20

Шаг 6: Найдем количество молей

Теперь найдем n:

• n = 20 / 138.3
• n ≈ 0.144 моль

Шаг 7: Найдем объем водорода

Теперь, зная количество молей водорода, можем найти его объем. При нормальных условиях (0°C и 1 атм) 1 моль газа занимает 22.4 литра:

• V(H2) = n(H2) * 22.4 = n * 22.4
• V(H2) ≈ 0.144 * 22.4 ≈ 3.23 литра

Ответ: Объем водорода, образующегося в реакции, составляет примерно 3.23 литра.