Каков будет объем водорода, выделяющегося при реакции 130 г цинка с 120 г расплавленного гидроксида натрия?

Светлячок

60

Чтобы решить данную задачу, мы должны провести следующие шаги:

1. Найти уравнение реакции:
Запишем химическое уравнение для реакции цинка (Zn) с гидроксидом натрия (NaOH):

\[Zn + 2 NaOH \rightarrow Na_2ZnO_2 + H_2\]

В этом уравнении мы видим, что 1 моль цинка соответствует 2 молям гидроксида натрия и 1 моль водорода.

2. Посчитать количество веществ:
Для этого мы должны узнать количество молей цинка и гидроксида натрия.

Количество молей цинка (Zn):
Масса цинка (m) составляет 130 г. Чтобы найти количество молей, мы должны разделить массу на молярную массу цинка (M):

\[n_{Zn} = \frac{m_{Zn}}{M_{Zn}}\]

Mолярная масса цинка (M_Zn) составляет 65.38 г/моль. Подставляем значения и рассчитываем:

\[n_{Zn} = \frac{130 \, г}{65.38\, г/моль} = 1.987\, моль\]

Количество молей гидроксида натрия (NaOH):
Масса гидроксида натрия (m) составляет 120 г. Чтобы найти количество молей, мы должны разделить массу на молярную массу гидроксида натрия (M):

\[n_{NaOH} = \frac{m_{NaOH}}{M_{NaOH}}\]

Молярная масса гидроксида натрия (M_NaOH) составляет 40 г/моль. Подставляем значения и рассчитываем:

\[n_{NaOH} = \frac{120 \, г}{40 \, г/моль} = 3\, моль\]

3. Определение ограничивающего реагента:
Ограничивающий реагент - это реагент, который исчерпается в реакции и определяет количество продукта, образующегося. Чтобы узнать, какой реагент будет ограничивающим, мы должны сравнить их коэффициенты при уравнении реакции.

В данной реакции коэффициенты перед цинком и гидроксидом натрия равны 1 и 2 соответственно. Исходя из этого, у нас есть достаточное количество гидроксида натрия для реакции с цинком, и ограничивающим реагентом будет цинк.

4. Рассчитываем количество водорода:
Исходя из уравнения реакции, мы знаем, что 1 моль цинка соответствует 1 моль водорода. Исходя из количества молей цинка, мы можем рассчитать количество молей водорода, используя соотношение:

\[n_{H_2} = n_{Zn}\]

Тогда количество водорода (m_{H_2}) будет равно величине количества молей цинка:

\[m_{H_2} = n_{H_2} \cdot M_{H_2}\]

Молярная масса водорода (M_{H_2}) составляет 2 г/моль. Подставляем значения и рассчитываем:

\[m_{H_2} = 1.987\, моль \cdot 2 \, г/моль = 3.974 \, г\]

Таким образом, объем водорода, выделяющегося при данной реакции, будет 3.974 г.