Вопрос задан 08.10.2026 в 16:57. Предмет Химия. Спрашивает Метляков Антон.

Реакция синтеза йодоводорода из простых веществ при определённых условиях проходит с выходом 35%. Вычислите, какую массу цинка, содержащего 2,5% примесей, нужно обработать избытком соляной кислоты, чтобы из полученного водорода получить 1 л йодоводорода (н.у.).

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Шокбар Алмат.

Дано:

  • Объём полученного йодоводорода: V(HI)=1V(\mathrm{HI}) = 1 л (н.у.)
  • Выход реакции синтеза HI: 35%35\%
  • Цинк содержит 2,5%2{,}5\% примесей, значит чистого цинка — 97,5%97{,}5\%

Нужно найти массу цинка.

1. Найдём количество вещества полученного HI

При нормальных условиях молярный объём газа:

Vm=22,4 л/мольV_m = 22{,}4 \text{ л/моль}

Тогда:

n(HI)=VVm=122,4=0,0446 мольn(\mathrm{HI})=\frac{V}{V_m}=\frac{1}{22{,}4}=0{,}0446 \text{ моль}

Это фактически полученное количество HI.

2. Учтём выход реакции

Реакция синтеза йодоводорода:

H2+I2→2HI\mathrm{H_2 + I_2 \rightarrow 2HI}

Выход 35% означает, что фактически получено только 35% от теоретически возможного количества:

nтеор(HI)=0,04460,35=0,1274 мольn_{\text{теор}}(\mathrm{HI})=\frac{0{,}0446}{0{,}35}=0{,}1274 \text{ моль}

3. Определим необходимое количество водорода

По уравнению реакции:

1 моль H2→2 моль HI1\text{ моль } \mathrm{H_2} \rightarrow 2\text{ моль } \mathrm{HI}

Следовательно:

n(H2)=n(HI)2n(\mathrm{H_2})=\frac{n(\mathrm{HI})}{2}n(H2)=0,12742=0,0637 мольn(\mathrm{H_2})=\frac{0{,}1274}{2}=0{,}0637 \text{ моль}

4. Найдём количество цинка

Цинк при взаимодействии с соляной кислотой выделяет водород:

Zn+2HCl→ZnCl2+H2\mathrm{Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2}

По уравнению:

1 моль Zn→1 моль H21\text{ моль Zn} \rightarrow 1\text{ моль } \mathrm{H_2}

Значит:

n(Zn)=n(H2)=0,0637 мольn(\mathrm{Zn})=n(\mathrm{H_2})=0{,}0637 \text{ моль}

Молярная масса цинка:

M(Zn)=65 г/мольM(\mathrm{Zn})=65 \text{ г/моль}

Масса чистого цинка:

m(Zn)=n⋅Mm(\mathrm{Zn})=n\cdot Mm(Zn)=0,0637⋅65=4,14 гm(\mathrm{Zn})=0{,}0637\cdot65=4{,}14 \text{ г}

5. Учтём примеси в цинке

В образце только 97,5%97{,}5\% составляет чистый цинк:

mобразца=4,140,975m_{\text{образца}}=\frac{4{,}14}{0{,}975}mобразца=4,25 гm_{\text{образца}}=4{,}25 \text{ г}

Ответ: необходимо обработать примерно 4,254{,}25 г цинка с содержанием примесей 2,5%2{,}5\%.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Химия

Химия 03.05.2025 14:42 285 Галкина Милана

Последние заданные вопросы в категории Химия

Задать вопрос