8-5. Вычислите массу и объем (н.у.) водорода, который можно получить при растворении 19,5 г цинка в избытке разбавленной серной кислоты.

Дано:

Масса цинка (Zn) = 19,5 г

Найти:

Массу водорода (H₂) = ? г

Объем водорода (H₂) = ? л

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия цинка с серной кислотой: $$\mathrm{Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2}$$
2. Найдем молярную массу цинка (Zn): $$\mathrm{M(Zn) = 65 \frac{г}{моль}}$$
3. Найдем количество вещества цинка (Zn): $$\mathrm{n(Zn) = \frac{m(Zn)}{M(Zn)} = \frac{19.5 \ г}{65 \frac{г}{моль}} = 0.3 \ моль}$$
4. Согласно уравнению реакции, количество вещества водорода равно количеству вещества цинка: $$\mathrm{n(H_2) = n(Zn) = 0.3 \ моль}$$
5. Найдем молярную массу водорода (H₂): $$\mathrm{M(H_2) = 2 \frac{г}{моль}}$$
6. Найдем массу водорода (H₂): $$\mathrm{m(H_2) = n(H_2) \cdot M(H_2) = 0.3 \ моль \cdot 2 \frac{г}{моль} = 0.6 \ г}$$
7. Найдем объем водорода (H₂) при нормальных условиях (н.у.), зная, что молярный объем газа при н.у. составляет 22,4 л/моль: $$\mathrm{V(H_2) = n(H_2) \cdot V_m = 0.3 \ моль \cdot 22.4 \frac{л}{моль} = 6.72 \ л}$$

Ответ: Масса водорода = 0.6 г; Объем водорода = 6.72 л