Яка кількість глюкози може бути відновлена воднем, який був отриманий у результаті взаємодії цинку масою 13

Ten

45

Для решения данной задачи мы можем использовать закон сохранения массы. Согласно закону, масса реактивов должна быть равна массе продуктов реакции.

Дано:
Масса цинка (Zn) = 13 г
Масса хлоридной кислоты (HCl) = 122 г
Массовая часть кислоты в растворе = 15%

Для начала найдем количество вещества цинка и хлоридной кислоты, используя их молярные массы. Молярная масса цинка (Zn) равна 65.38 г/моль, а молярная масса хлоридной кислоты (HCl) равна 36.46 г/моль.

Количество вещества цинка (nZn) можно найти, разделив его массу на молярную массу:
\[n_{\text{Zn}} = \frac{\text{масса цинка}}{\text{молярная масса цинка}} = \frac{13\, \text{г}}{65.38\, \text{г/моль}}\]

Количество вещества хлоридной кислоты (nHCl) можно найти таким же образом:
\[n_{\text{HCl}} = \frac{\text{масса хлоридной кислоты}}{\text{молярная масса хлоридной кислоты}} = \frac{122\, \text{г}}{36.46\, \text{г/моль}}\]

Теперь мы можем найти количество глюкозы (C6H12O6), которое может быть восстановлено водородом (H2), который получен в результате реакции цинка с хлоридной кислотой. Реакция между цинком и хлоридной кислотой приводит к выделению водорода и образованию соли цинка. Уравнение реакции выглядит следующим образом:

\[Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl2 + H2\]

Мы видим, что одна частица цинка (Zn) реагирует с двумя частицами хлоридной кислоты (HCl) и образует одну частицу водорода (H2). Таким образом, молярное соотношение между цинком и водородом составляет 1:1.

То есть, количество вещества глюкозы, которое может быть восстановлено водородом, равно количеству вещества водорода, полученного в реакции:

\[n_{\text{C6H12O6}} = n_{\text{H2}}\]

Молярная масса глюкозы (C6H12O6) равна 180.16 г/моль. Поэтому, чтобы найти массу глюкозы, мы можем использовать следующее выражение:

\[m_{\text{глюкозы}} = n_{\text{C6H12O6}} \times \text{молярная масса глюкозы}\]

Теперь, чтобы найти количество вещества водорода, мы знаем, что каждая частица цинка (Zn) дает одну частицу водорода (H2). Поэтому количество вещества водорода равно количеству вещества цинка:

\[n_{\text{H2}} = n_{\text{Zn}}\]

И наконец, чтобы найти массу глюкозы, мы можем использовать количество вещества водорода, которое равно количеству вещества цинка:

\[m_{\text{глюкозы}} = n_{\text{C6H12O6}} \times \text{молярная масса глюкозы} = n_{\text{H2}} \times \text{молярная масса глюкозы}\]

Подставим значения, рассчитанные ранее:

\[m_{\text{глюкозы}} = n_{\text{H2}} \times \text{молярная масса глюкозы} = n_{\text{Zn}} \times \text{молярная масса глюкозы}\]

\[m_{\text{глюкозы}} = \frac{\text{масса цинка}}{\text{молярная масса цинка}} \times \text{молярная масса глюкозы}\]

Подставим значения и рассчитаем:

\[m_{\text{глюкозы}} = \frac{13\, \text{г}}{65.38\, \text{г/моль}} \times 180.16\, \text{г/моль}\]

\[m_{\text{глюкозы}} = 36.03\, \text{грамма}\]

Таким образом, количество глюкозы, которое может быть восстановлено водородом, полученным из реакции цинка с хлоридной кислотой, составляет 36.03 грамма.