дано:
масса цинка m_цинк = 15,6 г = 0,0156 кг
объем водорода V_H2 = 5,12 дм3 = 0,00512 м3
найти:
практический выход процесса получения водорода.
решение:
1. Определим количество молей цинка (Zn), который реагирует с серной кислотой (H2SO4):
M(Zn) = 65,38 г/моль
n_цинк = m_цинк / M(Zn)
n_цинк = 15,6 г / 65,38 г/моль ≈ 0,238 моль
2. Уравнение реакции между цинком и серной кислотой:
Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2↑
Из уравнения видно, что 1 моль цинка дает 1 моль водорода. Значит, количество молей водорода n_H2 будет равно количеству молей цинка:
n_H2 = n_цинк ≈ 0,238 моль
3. Найдем теоретический объем водорода при нормальных условиях (н. у.). При н. у. 1 моль газа занимает объем 22,4 дм3:
V_H2_теор = n_H2 * 22,4 дм3/моль
V_H2_теор = 0,238 моль * 22,4 дм3/моль ≈ 5,33 дм3
4. Теперь вычислим практический выход процесса получения водорода как отношение фактического объема к теоретическому:
практический выход = (V_H2 / V_H2_теор) * 100%
практический выход = (5,12 дм3 / 5,33 дм3) * 100% ≈ 96,07%
ответ:
Практический выход процесса получения водорода составляет примерно 96,07 %.