Сколько литров водорода высвобождается при обработке 50 г 20% раствора соляной кислоты, если выход водорода составляет

Содержание: Химические реакции

Пояснение:
Когда соляная кислота (HCl) взаимодействует с металлом цинком (Zn), происходит реакция, в результате которой выделяется водород (H2). Эта реакция можно описать следующим химическим уравнением:

2HCl + Zn -> ZnCl2 + H2

Из уравнения видно, что за каждые 2 молекулы соляной кислоты выделяется 1 молекула водорода. Теперь давайте посмотрим на данные задачи.

Масса раствора соляной кислоты составляет 50 г. Но мы знаем, что это не чистая соляная кислота, а 20% раствор. Это означает, что в 100 г раствора содержится 20 г соляной кислоты.

Используя пропорцию, рассчитаем, сколько граммов соляной кислоты содержится в нашем растворе:

20 г / 100 г = x г / 50 г

x = (20 г * 50 г) / 100 г
x = 10 г

Теперь мы знаем, что в растворе содержится 10 г соляной кислоты.

Используя молярную массу HCl (36.46 г/моль) и вычитание реагента, мы можем рассчитать, сколько молей соляной кислоты присутствует в нашем растворе:

моли = масса / молярная масса
моли = 10 г / 36.46 г/моль
моли = 0.274 моль

Исходя из химического уравнения, для каждой моли соляной кислоты выделяется 1 моль водорода. Значит, количество молей выделившегося водорода также будет равно 0.274 моль.

Для перевода молей в литры используем уравнение состояния газа (V = nRT/P). Установим стандартные условия температуры и давления (273 К и 1 атм). Давайте предположим, что объем водорода (V) равен x. Тогда мы можем рассчитать:

V = nRT / P
V = (0.274 моль * 0.0821 Л*атм/(моль*К) * 273 К) / 1 атм
V ≈ 5.93 Л

Таким образом, при обработке 50 г 20% раствора соляной кислоты высвобождается примерно 5.93 литра водорода.

Совет:
Для лучшего понимания химических реакций и расчетов, рекомендуется изучать законы химии, особенности реакций и применять их на практике. Также рекомендуется понимать, как работают пропорции и использовать их для решения подобных задач.

Задание для закрепления:
Какой объем диоксида углерода (CO2) образуется при полном сгорании 2 моль этилового спирта (C2H5OH)? Уравнение реакции: C2H5OH + O2 -> CO2 + H2O. (Примечание: Полное сгорание означает, что все реагенты переходят в продукты без остатка).