Задание №22 — Расчёты

Решение.

1. Запишем уравнение химической реакции между цинком и соляной кислотой. Цинк — это активный металл, который вытесняет водород из кислот. В результате образуется соль (хлорид цинка) и выделяется газ (водород):
$\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_{2} + \text{H}_{2}\uparrow$

2. Рассчитаем массу чистого хлороводорода ($\text{HCl}$), содержащегося в растворе. Для этого массу раствора умножим на массовую долю вещества (переведя проценты в десятичную дробь):
$m(\text{HCl}) = m(\text{раствора}) \cdot \omega(\text{HCl}) = 73 \text{ г} \cdot 0,05 = 3,65 \text{ г}$

3. Вычислим количество вещества (число моль) хлороводорода. Молярная масса $M(\text{HCl}) = 1 + 35,5 = 36,5 \text{ г/моль}$:
$n(\text{HCl}) = \frac{m(\text{HCl})}{M(\text{HCl})} = \frac{3,65 \text{ г}}{36,5 \text{ г/моль}} = 0,1 \text{ моль}$

4. Определим количество вещества выделившегося водорода ($\text{H}_{2}$). Согласно уравнению реакции, из 2 моль $\text{HCl}$ получается 1 моль $\text{H}_{2}$. Следовательно, количество водорода в 2 раза меньше количества кислоты:
$n(\text{H}_{2}) = \frac{1}{2} n(\text{HCl}) = \frac{0,1 \text{ моль}}{2} = 0,05 \text{ моль}$

5. Вычислим объём водорода при нормальных условиях (н.у.), используя молярный объём газа ($V_{m} = 22,4 \text{ л/моль}$):
$V(\text{H}_{2}) = n(\text{H}_{2}) \cdot V_{m} = 0,05 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} = 1,12 \text{ л}$

Ответ: 1,12 л

Источник: ФИПИ