Номер 795, страница 131 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

795. Какой объём (н. у.) водорода выделится при взаимодействии цинка массой 8,44 г с избытком разбавленной серной кислоты?

Дано:

Масса цинка $m(Zn) = 8,44 \text{ г}$

Серная кислота $H_2SO_4$ в избытке

Условия нормальные (н. у.)

Найти:

Объём водорода $V(H_2) - ?$

Решение:

1. Запишем уравнение химической реакции взаимодействия цинка с разбавленной серной кислотой. Цинк, как металл, стоящий в ряду активности левее водорода, вытесняет его из кислоты:

$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

2. Рассчитаем количество вещества (число молей) цинка, вступившего в реакцию. Для этого нам понадобится молярная масса цинка, которую мы найдем в периодической системе химических элементов Д.И. Менделеева.

Молярная масса цинка $M(Zn) \approx 65,4 \text{ г/моль}$.

Количество вещества цинка находим по формуле $n = \frac{m}{M}$:

$n(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)} = \frac{8,44 \text{ г}}{65,4 \text{ г/моль}} \approx 0,129 \text{ моль}$

3. По уравнению реакции определим количество вещества водорода, которое выделится. Соотношение количеств вещества цинка и водорода стехиометрически равно 1:1.

$\frac{n(Zn)}{1} = \frac{n(H_2)}{1}$

Следовательно, $n(H_2) = n(Zn) = 0,129 \text{ моль}$.

4. Зная количество вещества водорода, можем найти его объём при нормальных условиях (н. у.). При н. у. молярный объём любого газа $V_m$ составляет 22,4 л/моль.

Объём находим по формуле $V = n \cdot V_m$:

$V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0,129 \text{ моль} \cdot 22,4 \text{ л/моль} \approx 2,89 \text{ л}$

Ответ: объём выделившегося водорода составляет 2,89 л.