Question

СРОЧНО ДАЮ 30 БАЛЛОВ. Карбонат цинка, массой 50 гр, с массовой долей примесей 10% реагирует с соляной кислотой. Найдите объём выделившегося газа. (решить задачу в тетради ответ напишите с единицей измерения без пробелов в округлив до целого числа).

Answer 1

Для решения этой задачи необходимо использовать уравнение реакции между карбонатом цинка и соляной кислотой:

ZnCO3 + 2HCl → ZnCl2 + CO2 + H2O

Из уравнения видно, что один моль карбоната цинка реагирует с двумя молями соляной кислоты, выделяя один моль углекислого газа.

Найдём количество карбоната цинка в реакции:

массовая доля чистого карбоната цинка = 100% - 10% = 90%

масса чистого карбоната цинка = масса общего карбоната цинка × массовая доля чистого карбоната цинка / 100% = 50 г × 90% = 45 г

Молярная масса карбоната цинка ZnCO3 = 65.4 г/моль

Количество молей карбоната цинка = масса карбоната цинка / молярная масса карбоната цинка = 45 г / 65.4 г/моль = 0.688 моль

Так как каждый моль карбоната цинка выделяет один моль CO2, то количество молей CO2 также равно 0.688 моль.

Объём углекислого газа можно вычислить, используя уравнение состояния идеального газа:

V = nRT/P

где V - объём газа, n - количество молей газа, R - универсальная газовая постоянная (8.31 Дж/моль×К), T - температура в Кельвинах, P - давление газа.

Предположим, что реакция происходит при комнатной температуре (около 298 К) и давлении 1 атмосферы.

Тогда объём газа будет:

V = nRT/P = 0.688 моль × 8.31 Дж/(моль×К) × 298 К / (1 атм × 101325 Па/атм) ≈ 14.4 л

Таким образом, при реакции карбоната цинка массой 50 г с массовой долей примесей 10% с соляной кислотой выделяется около 14.4 л углекислого газа при комнатной температуре и давлении 1 атмосферы.