Дано: m(латуни)=100 г, ω(Zn)=13%
Найти: V(H2)-?
Решение
1-й способ
1. Рассчитываем массу цинка в латуни:
m(Zn)=ω(Zn)•m(латуни):100%=13%•100 г:100%=13 г
2. Вычисляем количество вещества цинка массой 13 г по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(Zn)=65 г/моль
n(Zn)=m(Zn)/M(Zn)=13 г : 65 г/моль=0,2 моль
3. Составим химическое уравнение:
Zn + 2HCl =ZnCl2 + H2↑
По уравнению реакции n(Zn):n(H2)=1:1, количество вещества одинаковое, поэтому
n(H2)=n(Zn)=0,2 моль
4. Вычисляем объём водорода количеством вещества 0,2 моль по формуле: V=n•VM, где VM=22,4 л/моль ― молярный объём.
V(Н2)=n(Н2)•VM=0,2 моль • 22,4 л/моль=4,48 л
2-й способ
1. Рассчитываем массу цинка в сплаве латуни:
m(Zn)=(ω(Zn)•m(латуни)):100%=13%•100 г:100%=13 г
2. Составим химическое уравнение:
13 г х л
Zn + 2HCl =ZnCl2 + H2↑
65 г 22,4 л
Над формулами соединений Zn и H2 записываем вычисленную массу цинка (13 г) и неизвестный объём водорода (х л), а под формулами соединений ― массу и объем соответствующего количества вещества согласно коэффициентам в химическом уравнении. При н.у. 1 моль любого газа занимает объем 22,4 л.
M(Zn)=65 г/моль, масса 1 моль=65 г
x=V(H2)=13 г • 22,4 л : 65 г=4,48 л
Ответ: 4,48 л водорода.