Вычислите объем водорода, выделившегося при взаимодействии цинка массой 13 г с раствором, содержащим...

Для решения данной задачи необходимо сначала выяснить, какие химические реакции происходят при взаимодействии цинка и серной кислоты.

Уравнение реакции будет следующим: Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2

Сначала определим количество вещества цинка и серной кислоты: n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 13 г / 65,38 г/моль = 0,199 моль n(H2SO4) = m(H2SO4) / M(H2SO4) = 30 г / 98 г/моль = 0,306 моль

Так как коэффициент перед H2 в уравнении реакции равен 1, то количество выделившегося водорода также равно 0,199 моль.

Теперь найдем объем выделившегося водорода по уравнению идеального газа: V = n Vm = 0,199 моль 22,4 л/моль = 4,46 л

Таким образом, объем водорода, выделившегося при взаимодействии цинка массой 13 г с раствором, содержащим 30 г серной кислоты (н.у.), составит 4,46 л.

Объем водорода, выделившегося при взаимодействии цинка массой 13 г с раствором, содержащим 30 г серной кислоты (н.у.), равен 11,2 л.

Для вычисления объема водорода, выделившегося при взаимодействии цинка с серной кислотой, нужно сначала написать уравнение реакции и определить, какой из реагентов является лимитирующим.

Уравнение реакции: [ \text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2 ]

1. Найдём количество вещества цинка (Zn): Молярная масса цинка (Zn) = 65 г/моль. Масса цинка (m) = 13 г.

Количество вещества цинка (n) рассчитывается по формуле: [ n(\text{Zn}) = \frac{m}{M} = \frac{13 \text{ г}}{65 \text{ г/моль}} = 0.2 \text{ моль} ]

1. Найдём количество вещества серной кислоты (H₂SO₄): Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄) = 98 г/моль. Масса серной кислоты (m) = 30 г.

Количество вещества серной кислоты (n) рассчитывается по формуле: [ n(\text{H}_2\text{SO}_4) = \frac{m}{M} = \frac{30 \text{ г}}{98 \text{ г/моль}} \approx 0.306 \text{ моль} ]

1. Определим лимитирующий реагент. Из уравнения реакции видно, что цинк и серная кислота реагируют в молярном соотношении 1:1.

Так как у нас: [ n(\text{Zn}) = 0.2 \text{ моль} ] [ n(\text{H}_2\text{SO}_4) \approx 0.306 \text{ моль} ]

Цинк в меньшем количестве, чем серная кислота, значит, цинк является лимитирующим реагентом. Следовательно, реакция будет идти до полного расходования цинка.

1. Найдём количество водорода (H₂), которое образуется. Согласно уравнению реакции, 1 моль Zn даёт 1 моль H₂.

Количество вещества водорода будет равно количеству вещества цинка: [ n(\text{H}_2) = n(\text{Zn}) = 0.2 \text{ моль} ]

1. Найдём объем водорода при нормальных условиях (н.у.). При нормальных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает 22.4 л.

Объём водорода (V) рассчитывается по формуле: [ V = n \cdot V_m = 0.2 \text{ моль} \cdot 22.4 \text{ л/моль} = 4.48 \text{ л} ]

Таким образом, при взаимодействии 13 г цинка с раствором, содержащим 30 г серной кислоты, выделится 4.48 литра водорода при нормальных условиях.