Какова масса цинка (г), который прореагировал с избытком соляной кислоты, если при этом выделился водород объемом

Загадочный_Магнат

44

Данная задача предполагает решение на основе химического соотношения в реакции между цинком (Zn) и соляной кислотой (HCl).

1. Первым шагом необходимо составить химическое уравнение реакции. Реакция между цинком и соляной кислотой приводит к образованию хлорида цинка (ZnCl2) и выделению молекулярного водорода (H2):

\[Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2\]

2. На следующем шаге выполняем расчет количества газа, выделившегося при реакции. Для этого используем идеальный газовый закон, который можно записать в виде:

\[PV = nRT\]

где:
- P - давление газа
- V - объем газа
- n - количество молей газа
- R - универсальная газовая постоянная
- T - температура газа

3. Зная объем выделившегося водорода равным 44,8 дм3 (обратите внимание на обозначение "н. у." - нормальных условий), можем записать:

\(\frac{n}{2} = \frac{PV}{RT}\)

Подставляем известные значения в уравнение и решаем его:

\(\frac{n}{2} = \frac{(1 atm) \cdot (44.8 dm^3)}{(0.0821 L \cdot atm/(mol \cdot K)) \cdot (273 K)}\)

\(\frac{n}{2} = \frac{44.8}{22.414} \approx 2\)

Таким образом, количество молей водорода, выделившегося при реакции, равно 2 молям.

4. Учитывая, что в соответствии с химическим соотношением в реакции каждые 2 моля HCl соответствуют 1 моли цинка (Zn), мы можем сказать, что молярное соотношение HCl к Zn равно 2:1.

Следовательно, количество молекул HCl, участвовавшее в реакции, будет в два раза больше, чем количество молекул водорода, и составит 4 моля.

5. Окончательно, чтобы найти массу цинка (Zn), прореагировавшего с избытком соляной кислоты, мы должны знать молярную массу цинка.

Молярная масса цинка равна примерно 65,38 г/моль.

Следовательно, масса цинка:

\(m = n \cdot M = 2 \cdot 65.38 г/моль = 130.76 г\)

Таким образом, масса цинка, прореагировавшего с избытком соляной кислоты, составляет приблизительно 130.76 граммов.