Найдите объём водорода при реакции 13 г цинка со 100 г 7,3 % соляной кислоты
Условие
В колбу поместили 13 г цинковых гранул и прилили 100 г раствора соляной кислоты с массовой долей 7,3 %. Реакцию довели до полного прекращения выделения газа. Составьте уравнение реакции, определите, какое вещество взято в избытке, и найдите объём выделившегося водорода (н. у.) и массу непрореагировавшего металла. Молярные массы: г/моль, г/моль, г/моль, г/моль; молярный объём л/моль.
Ответ
Zn + 2HCl = ZnCl₂ + H₂↑; в избытке цинк, V(H₂) = 2,24 л, не прореагировало 6,5 г цинка
Решение по шагам
Шаг 1. Уравнение реакции
Цинк стоит в ряду активности левее водорода, поэтому вытесняет его из растворов кислот:
Коэффициент 2 перед появляется потому, что цинк двухвалентен и связывает два хлорид-иона.
Мольное соотношение: .
Шаг 2. Считаем количества обоих реагентов
Даны массы двух исходных веществ — значит, одно из них обязательно в избытке, и посчитать нужно оба.
Масса чистого хлороводорода в растворе (100 г — это масса раствора, а не кислоты):
Цинк:
Количества одинаковы — но это ещё не значит, что вещества взяты поровну по реакции.
Осталось ещё 4 шага — откроются после входа:
- Шаг 3. Кто в недостатке
- Шаг 4. Объём водорода
- Шаг 5. Масса оставшегося цинка
- Шаг 6. Проверка баланса массы
Бесплатно · займёт минуту
Частые ошибки
- ✗
Принять 100 г за массу HCl вместо массы раствора: массовая доля 7,3 % даёт всего 7,3 г кислоты.
- ✗
Вести расчёт по цинку и получить 4,48 л водорода — цинк остался в избытке, он не определяет выход продукта.
- ✗
Сравнить количества «в лоб» (0,2 моль и 0,2 моль) и решить, что вещества взяты точно по уравнению: у HCl коэффициент 2, поэтому её количество надо делить на 2.
- ✗
Забыть, что n(H₂) вдвое меньше n(HCl), и умножить 0,2 моль на 22,4 л/моль.
- ✗
Считать избыточным то вещество, масса которого больше: избыток определяется только по мольным соотношениям.