Реакцию выделения водорода при взаимодействии цинка с соляной кислотой можно ускорить, если добавить к соляной кислоте немного растворимой соли меди (II). Менее активная медь выделится на поверхности цинка в виде рыхлого темного осадка с большой поверхностью.
Получим углекислый газ (CO2 ) при взаимодействии разбавленной соляной кислоты и карбоната кальция - мрамора.
СаCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 ↑х +H2O
По трубке углекислый газ CO2 подается в стакан с известковой водой (это раствор гидроксида кальция Ca(OH)2). Небольшое количество поступающего в раствор углекислого газа взаимодействует с водой с образованием слабой угольной кислоты.
CO2 + H2O ↔ H2CO3
H2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + 2H2O
Углекислый газ обнаруживают по помутнению известковой воды:
ω (Zn)ω (Al)Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 (1)2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 (2)Обозначим количество цинка в сплаве – х моль, а количество алюминия – у моль. Тогда масса цинка будет равна 65х (m = n · M), а масса алюминия 27у. По условию задачи масса смеси равна 42,2 г, следовательно:65х + 27у = 42,2.По уравнению (1) количество вещества цинка, вступившего в реакцию, равно количеству водорода, образовавшегося в результате взаимодействия, тогда объем водорода равен 22,4х (V = n · Vm). По уравнению (2) соотношение n(Al) : n(H2) равно 2 : 3, тогда объем водорода равен 1,5 · 22,4х = 33,6y.По условию задачи объем выделившегося водорода равен 17,92 л, поэтому:22,4х + 33,6у = 29,12.Получили систему уравнений с двумя неизвестными:65х + 27у = 42,2022,4х + 33,6у = 29,12.Решив систему уравнений методом подстановки, найдем значение у, равное 0,6 моль; масса алюминия составляет:m (Al) = n (Al) · M (Al) = 0,6 · 27 = 16,2 (г).Тогда масса цинка равна:m (Zn) = m (смеси) – m (Al) = 42,2 – 16,2 = 26,0 (г).Рассчитаем массовые доли металлов в смеси: W=m(Zn)\m(смеси)=26,0\42.2 *100%=61,6W=m(Al)\m(смеси)=16,2\42,2 *100%=38,4ответ: ω (Zn) = 61,6 %, ω( Al) = 38,4 %.
Answer:
Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
Реакцию выделения водорода при взаимодействии цинка с соляной кислотой можно ускорить, если добавить к соляной кислоте немного растворимой соли меди (II). Менее активная медь выделится на поверхности цинка в виде рыхлого темного осадка с большой поверхностью.
Получим углекислый газ (CO2 ) при взаимодействии разбавленной соляной кислоты и карбоната кальция - мрамора.
СаCO3 + 2HCl = CaCl2 + CO2 ↑х +H2O
По трубке углекислый газ CO2 подается в стакан с известковой водой (это раствор гидроксида кальция Ca(OH)2). Небольшое количество поступающего в раствор углекислого газа взаимодействует с водой с образованием слабой угольной кислоты.
CO2 + H2O ↔ H2CO3
H2CO3 + Ca(OH)2 = CaCO3 ↓ + 2H2O
Углекислый газ обнаруживают по помутнению известковой воды:
по осадку карбоната кальция CaCO3.
Оборудование: пробирка, воронка, газоотводная трубка, штатив, пинцет, химический стакан.
Техника безопасности.
Следует соблюдать правила работы с растворами кислот. Не допускать попадания кислот с на кожу и слизистые оболочки.
Постановка опыта – Елена Махиненко, текст – к.п.н. Павел Беспалов.
Дано:
m (Zn+Al) = 42,20 гV (H2) = 29,12 лМ (Zn) = 65 г/мольМ (Al) = 27 г/мольНайти:
ω (Zn)ω (Al)Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2 (1)2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2 (2)Обозначим количество цинка в сплаве – х моль, а количество алюминия – у моль. Тогда масса цинка будет равна 65х (m = n · M), а масса алюминия 27у. По условию задачи масса смеси равна 42,2 г, следовательно:65х + 27у = 42,2.По уравнению (1) количество вещества цинка, вступившего в реакцию, равно количеству водорода, образовавшегося в результате взаимодействия, тогда объем водорода равен 22,4х (V = n · Vm). По уравнению (2) соотношение n(Al) : n(H2) равно 2 : 3, тогда объем водорода равен 1,5 · 22,4х = 33,6y.По условию задачи объем выделившегося водорода равен 17,92 л, поэтому:22,4х + 33,6у = 29,12.Получили систему уравнений с двумя неизвестными:65х + 27у = 42,2022,4х + 33,6у = 29,12.Решив систему уравнений методом подстановки, найдем значение у, равное 0,6 моль; масса алюминия составляет:m (Al) = n (Al) · M (Al) = 0,6 · 27 = 16,2 (г).Тогда масса цинка равна:m (Zn) = m (смеси) – m (Al) = 42,2 – 16,2 = 26,0 (г).Рассчитаем массовые доли металлов в смеси: W=m(Zn)\m(смеси)=26,0\42.2 *100%=61,6W=m(Al)\m(смеси)=16,2\42,2 *100%=38,4ответ: ω (Zn) = 61,6 %, ω( Al) = 38,4 %.