Какое количество никеля требуется для производства 3,36 литров водорода при реакции с соляной кислотой? Введите ответ

Тема: Реакции и химические вычисления

Объяснение: Для решения данной задачи необходимо использовать химическое уравнение баланса реакции между никелем и соляной кислотой, а также знание молярных соотношений. Первым шагом найдем молярную массу водорода (Н2) и соляной кислоты (HCl).

Молярная масса Н2 = 2 x 1.01 г/моль = 2.02 г/моль
Молярная масса HCl = 1.01 г/моль + 35.45 г/моль = 36.46 г/моль

Далее, зная химическое уравнение реакции

Ni + 2 HCl -> NiCl2 + H2

мы видим, что для получения 1 моля водорода необходимо 1 моль никеля и 2 моля соляной кислоты. Таким образом, для получения 1.01 г водорода понадобится 2.02 г соляной кислоты и 0.5 моль никеля.

Теперь мы можем перейти к расчету необходимого количества никеля для получения 3,36 литров водорода. Для этого нам нужно установить соотношение между объемом и количеством вещества (молями).

Объем газа можно выразить через количество вещества газа с использованием идеального газового закона:

V = nRT/P

где V - объем газа, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах, P - давление

В задаче не указаны значения T и P, предположим, что они стандартные:

Температура (Т) = 273 К
Давление (P) = 1 атм

Теперь можем рассчитать количество вещества водорода (Н2) по известному объему:

3.36 л = (1 моль * 3.36) / 22.4 л/моль = 0.15 моль

Так как соотношение между никелем (Ni) и водородом (Н2) составляет 1:0.5, то для получения 0.15 моль водорода понадобится 0.075 моль никеля.

Наконец, можем рассчитать массу никеля:

Масса никеля = 0.075 моль * 58.69 г/моль = 4.4 г

Таким образом, для производства 3.36 литров водорода при реакции с соляной кислотой необходимо 4.4 г никеля.

Совет: Чтобы лучше понять задачу, рекомендуется изучить химическое уравнение баланса реакции, молярные массы веществ и уметь применять идеальный газовый закон для расчетов объема газа.

Закрепляющее упражнение: Сколько граммов цинка (Zn) потребуется для производства 2.8 литров водорода (Н2) при реакции с хлоридной кислотой (HCl)? Ответ округлите до двух десятичных знаков после запятой.