Дано: m(р-ра HCl)=75 г, ω(HCl)=7,3%, m(Zn)=3,9 г
Найти: m(ZnCl2)-?
Решение
1. Рассчитываем массу соляной кислоты в растворе:
m(HCl)=ω(HCl)•m(р-ра HCl):100%=7,3%•75 г:100%=5,475 г
2. Количество вещества цинка и соляной кислоты рассчитываем по формуле: n=m/M, где M ― молярная масса.
M(Zn)=65 г/моль, M(HCl)=36,5 г/моль
n(Zn)=m(Zn)/M(Zn)=3,9 г : 65 г/моль=0,06 моль
n(HCl)=m(HCl)/M(HCl)=5,475 г : 36,5 г/моль=0,15 моль
3. Составим химическое уравнение:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2↑
По уравнению реакции n(Zn)/1=n(HCl)/2, подставив численные значения, получим 0,06/1<0,15/2 (0,06<0,075), следовательно, соляная кислота в избытке, то есть реагирует не полностью, поэтому расчеты будем проводить по данным цинка.
По уравнению реакции n(Zn)/1=n(ZnCl2)/1=n(H2), поэтому
n(ZnCl2)=n(H2)=n(Zn)=0,06 моль
4. Массу хлорида цинка количеством вещества 0,06 моль рассчитываем по формуле: m=n•M.
M(ZnCl2)=136 г/моль
m(ZnCl2)=n(ZnCl2)•M(ZnCl2)=0,06 моль • 136 г/моль=8,16 г
5. Объём водорода количеством вещества 0,06 моль рассчитываем по формуле: V=n•Vm, где Vm― молярный объём.
V(H2)=n(H2)•Vm=0,06 моль • 22,4 л/моль=1,34 л
Ответ: m(ZnCl2)=8,16 г, V(H2)=1,34 л