В смеси цинка с алюминием массовая доля цинка составляла 68,5%. Эту смесь массой 9,5 г растворили в соляной кислоте. Какой объем водорода (н. у.) выделится при этом?

Химия 9 класс Реакции металлов с кислотами массовая доля цинка смесь цинка и алюминия растворение в соляной кислоте объём водорода химическая реакция химия 9 класс Новый

Чтобы определить объем водорода, который выделится при реакции смеси цинка с алюминием с соляной кислотой, необходимо выполнить несколько шагов.

Шаг 1: Определение массы цинка и алюминия в смеси

Сначала найдем массу цинка и алюминия в смеси массой 9,5 г, зная, что массовая доля цинка составляет 68,5%:

• Масса цинка (mZn) = 9,5 г * 68,5% = 9,5 г * 0,685 = 6,5 г.
• Масса алюминия (mAl) = 9,5 г - mZn = 9,5 г - 6,5 г = 3 г.

Шаг 2: Запись уравнения реакции

Теперь запишем уравнение реакции между цинком, алюминием и соляной кислотой:

• Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2
• 2Al + 6HCl → 2AlCl3 + 3H2

Шаг 3: Определение количества вещества

Теперь найдем количество вещества цинка и алюминия:

• Количество вещества цинка (nZn) = mZn / MZn = 6,5 г / 65,4 г/моль ≈ 0,099 моль.
• Количество вещества алюминия (nAl) = mAl / MAl = 3 г / 27 г/моль ≈ 0,111 моль.

Шаг 4: Определение объема выделившегося водорода

Теперь определим, сколько водорода выделится из каждой реакции:

• Из цинка выделяется 1 моль H2 на 1 моль Zn, значит, из 0,099 моль Zn выделится 0,099 моль H2.
• Из алюминия выделяется 3 моль H2 на 2 моль Al, значит, из 0,111 моль Al выделится (0,111 моль Al * 3 моль H2) / 2 = 0,166 моль H2.

Шаг 5: Определение ограничивающего реагента

Сравнив количество водорода, выделяющегося из цинка и алюминия, мы видим, что цинк является ограничивающим реагентом, так как он выделяет меньше водорода.

Шаг 6: Расчет объема водорода

Теперь мы можем рассчитать объем водорода, выделившегося при реакции. При нормальных условиях 1 моль газа занимает 22,4 литра:

• Объем H2 = nH2 * Vмол = 0,099 моль * 22,4 л/моль ≈ 2,22 литра.

Ответ: При растворении смеси цинка с алюминием в соляной кислоте выделится примерно 2,22 литра водорода при нормальных условиях.