Дано: масса цинка (m) = 1 кг = 1000 г, температура (T) = 120 C, давление (P) = 770 мм. рт. ст.
Найти: количество водорода (V) выделится при взаимодействии цинка с соляной кислотой.
Решение:
1. Найдем количество вещества цинка (n_Zn), используя его молярную массу (M_Zn = 65.38 г/моль):
n_Zn = m / M_Zn = 1000 г / 65.38 г/моль = 15.29 моль
2. Уравнение реакции взаимодействия цинка с соляной кислотой:
Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2
3. Из уравнения видно, что при реакции с 1 молью цинка образуется 1 моль водорода. Таким образом, количество водорода будет равно количеству цинка:
n_H2 = n_Zn = 15.29 моль
4. Используем уравнение состояния идеального газа для нахождения объема водорода:
V = (n_H2 * R * T) / P
где R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/(моль*K)), T - температура в K (120 C = 393 K).
Подставляем известные значения:
V = (15.29 моль * 8.31 Дж/(моль*K) * 393 K) / 770 мм. рт. ст. = 62.08 л
Ответ: при взаимодействии 1 кг цинка с соляной кислотой выделится 62.08 л водорода.