Какой объем водорода (н.у.) выйдет при обработке 500 мг сплава алюминия с цинком, в котором массовая доля алюминия

Lyudmila

25

Для начала давайте определим химическую реакцию между сплавом алюминия и цинком, а также соляной кислотой. Реакция выглядит следующим образом:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂

Из уравнения видно, что каждая молекула цинка реагирует с двумя молекулами соляной кислоты, образуя одну молекулу хлорида цинка и одну молекулу водорода.

Теперь, чтобы решить задачу, нам нужно знать молярную массу цинка (Zn) и молярную массу алюминия (Al). Молярная масса цинка равна 65,38 г/моль, а молярная масса алюминия равна 26,98 г/моль.

Далее, определим количество вещества цинка (n(Zn)), содержащегося в сплаве. Для этого мы используем формулу:

n(Zn) = масса(Zn) / молярная масса(Zn)

Здесь масса(Zn) - масса цинка в сплаве, а молярная масса(Zn) - молярная масса цинка.

Тогда, масса цинка (м(Zn)) в сплаве равна:

м(Zn) = массовая доля(Zn) * общая масса сплава

В данной задаче общая масса сплава равна 500 мг, а массовая доля алюминия равна 0,4. Следовательно,

м(Zn) = 0,6 * 500 мг = 300 мг

Теперь мы можем определить количество вещества цинка:

n(Zn) = м(Zn) / молярная масса(Zn) = 300 мг / 65,38 г/моль

Вычислив это, мы получим количество вещества цинка, содержащегося в сплаве.

Теперь мы знаем, что каждая молекула цинка реагирует с двумя молекулами соляной кислоты, образуя одну молекулу водорода. Таким образом, количество вещества водорода (n(H₂)) будет равно двукратному количеству вещества цинка:

n(H₂) = 2 * n(Zn)

Теперь мы имеем количество вещества водорода, но для ответа на вопрос нужно узнать его объем.

Объем водорода можно выразить через количество вещества и молярный объем. Молярный объем (V) водорода при нормальных условиях (н.у.) равен 22,414 л/моль.

Тогда объем водорода (V(H₂)) будет равен:

V(H₂) = n(H₂) * V

Подставив значения, которые мы рассчитали ранее, получим:

V(H₂) = 2 * n(Zn) * V = 2 * (м(Zn) / молярная масса(Zn)) * V

Теперь, остается только заменить все значения:

V(H₂) = 2 * (300 мг / 65,38 г/моль) * 22,414 л/моль

Вычислив это выражение, получим объем водорода (н.у.), выделяющегося при обработке 500 мг сплава алюминия с цинком избытком соляной кислоты.

По условию задачи ответ равен 0,35 л.