Для решения этой задачи нам нужно использовать уравнение реакции между соляной кислотой (HCl) и цинком (Zn). Уравнение реакции выглядит следующим образом:
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑
Теперь давайте разберем, что нам нужно сделать:
- Определить количество вещества цинка:
- Сначала найдем молекулярную массу цинка. Она составляет примерно 65,4 г/моль.
- Теперь можем рассчитать количество вещества (n) цинка по формуле: n = m / M, где m – масса, M – молекулярная масса.
- Подставим значения: n(Zn) = 650 г / 65,4 г/моль ≈ 9,94 моль.
- Определить количество соляной кислоты:
- Согласно уравнению реакции, 1 моль цинка реагирует с 2 молями соляной кислоты. Поэтому для 9,94 моль цинка потребуется:
- n(HCl) = 2 * n(Zn) = 2 * 9,94 моль ≈ 19,88 моль.
- Рассчитать массу соляной кислоты:
- Молярная масса HCl составляет примерно 36,5 г/моль.
- Теперь найдем массу HCl: m(HCl) = n * M = 19,88 моль * 36,5 г/моль ≈ 726,62 г.
- Определить объем выделившегося газа:
- В результате реакции выделяется водород (H2). По уравнению видно, что 1 моль цинка выделяет 1 моль водорода.
- Следовательно, объем водорода можно рассчитать по формуле: V = n * Vм, где Vм – молярный объем газа при нормальных условиях (примерно 22,4 л/моль).
- Таким образом, объем газа: V(H2) = n(Zn) * 22,4 л/моль = 9,94 моль * 22,4 л/моль ≈ 222,9 л.
Итак, ответ:
- Для реакции с 650 граммами цинка потребуется примерно 726,62 грамм соляной кислоты.
- Объем выделившегося газа (водорода) составит примерно 222,9 литра.