Навеску цинка массой 24,8 г, содержащего 1,80 % нерастворимых в соляной кислоте посторонних примесей, поместили в избыток соляной кислоты. Объём (н. у.) выделившегося газа составил 8,04 дм3. Рассчитайте практический выход процесса получения водорода.
от

1 Ответ

дано:  
- Масса цинка = 24,8 г  
- Массовая доля посторонних примесей = 1,80 %  
- Объем выделившегося водорода (н. у.) = 8,04 дм³  

найти:  
- Практический выход процесса получения водорода.

решение:  
1. Рассчитаем массу чистого цинка.  
Масса посторонних примесей = масса цинка * (массовая доля примесей / 100)  
= 24,8 г * (1,80 / 100) = 0,4464 г  

Масса чистого цинка = масса цинка - масса посторонних примесей  
= 24,8 г - 0,4464 г = 24,3536 г  

2. Рассчитаем количество чистого цинка в молях.  
Молярная масса Zn = 65,38 г/моль  
n(Zn) = масса чистого цинка / молярная масса Zn  
= 24,3536 г / 65,38 г/моль = 0,372 моль  

3. Запишем уравнение реакции между цинком и соляной кислотой:  
Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2  

Из уравнения видно, что 1 моль Zn дает 1 моль H2. Значит, количество водорода, которое должно быть получено из 0,372 моль цинка:  
n(H2) = n(Zn) = 0,372 моль  

4. Рассчитаем теоретический объем водорода при н. у. (при 1 моль = 22,4 дм³):  
V(H2) = n(H2) * Vm  
= 0,372 моль * 22,4 дм³/моль = 8,33 дм³  

5. Теперь рассчитаем практический выход процесса получения водорода:  
Практический выход = (объем выделившегося газа / теоретический объем) * 100%  
= (8,04 дм³ / 8,33 дм³) * 100% = 96,09 %

ответ:  
Практический выход процесса получения водорода составляет примерно 96,09 %.
от