К 400 г цинка прибавили 2л 20%-го раствора хлороводородной кисло-ты ( = 1,1 г/см3). Вычислите массу непрореагировавшего цинка и объем выделившегося водорода (Т = 37С; Р = 103,31 кПа).

ответ: V(H2)≈150 л, mнп(Zn) = 6,75 г    

Объяснение:

Дано:

m(Zn)- 400г

V(HCl) - 2л   2000г

ω (HCl) -20%; Р = 103,31 кПа

T= 37°С  =310 К  

ρ=1,1 г/см3

V(H2)-?       mнп(Zn)-?

Составим уравнение реакции:

Zn+ 2HCl= ZnCl + H2↑

Найдем массу р-ра (HCl)

mр-ра(HCl)=ρ(HCl)*V(HCL)= 1,1 * 2000= 2200г            

m(HCl)=ω (HCl) * mр-ра(HCl)= 0,2*2000=440 г  (20%/100%=0,2)

Найдем количество (HCl)

n(HCl)=m(HCl)/M(HCl) = 440/36,5≈12,1 моль;  где M(HCl) =36,5 г/моль

По уравнению реакции получим:

n(H2)/n(HCl)= 1/2       n(H2)= n(HCl)/2=12,1/2≈6,05 моль  

По уравнению Клапейрона- Менделеева:

V(H2)= n(H2)*R *T/ P= (6,05* 8,31* 310)/103,31 ≈150 л   где R=8,31 ДжК^-1*моль^-1 универсальная газовая постоянная

По уравнению реакции:

n(Zn)/n(HCl) = 1/2       n(Zn)= n(HCl)/2=12,1/2=6,05 моль

Найдем массу прореагировавшего цинка  

m(Zn)= n(Zn)*M(Zn)= 6,05*65=393,25 г                                      

где M(Zn)=65г/моль

Масса не прореагировавшего цинка:

mнп(Zn) = 400 -393,25 = 6,75 г