Решите экспериментальную химическую задачу:

Ученик проводил опыты с медным купоросом (CuSO4 • 5H2O) - кристаллическим порошком голубого цвета. Он растворил порцию соли в воде и добавил раствор гидроксида натрия. Образовавшийся осадок, ученик отделил и растворил в сульфатной кислоте, а затем выпарил, получив вещество белого цвета. Запишите последовательно химические реакции, которые «выполнил» ученик.

Все газы растворяются в жидкостях, причем процесс растворения всегда оказывается экзотермическим. Это легко понять: молекулы газа ни с чем не связаны, затрата энергии на разрыв каких-либо химических связей отсутствует. Из этого следует, что растворимость газов уменьшается при повышении температуры. Если оставить в теплом помещении стакан с холодной водой, то на внутренней поверхности стакана через некоторое время появляются пузырьки газа — это воздух, который был растворен в воде, выделяется из нее вследствие нагревания. Кипячением можно удалить из воды весь содержащийся в ней воздух или другие газы.

Газообразное вещество отличается от жидкого и твердого еще и тем, что не имеет постоянной концентрации в собственной фазе. При изменении давления изменяется содержание газа в единице объема. Это влияет на равновесие между жидкостью и газом, и таким образом, растворимость газа зависит от давления. О том, какова взаимосвязь между давлением и растворимостью газа, можно сделать вывод самостоятельно, зная, что при откупоривании бутылки с газированным напитком наблюдается бурное выделение пузырьков газа.

Вычислите объем водорода, который выделится при взаимодействии цинка с 60 г раствора соляной кислоты, в котором массовая доля кислоты составляет 20 %.

Решение:

3,5 грамм цинка (Zn) взаимодействуют с соляной кислотой (HCl). Объемная доля выхода водорода (H2) составляет 85 % . Вычислить объем водорода, который выделился?Решение задачи. Запишем уравнение реакции взаимодействия цинка (Zn) с соляной кислотой (HCl):Напомню, что под выходом продукта реакции понимают отношение массы (объема, числа молей) практически полученного вещества к массе (объему, числу молей), теоретически рассчитанной по уравнению реакции.Учитывая, что молярная масса цинка (Zn) равна 65 г/моль (смотритаблицу Менделеева), найдем химическое количество цинка (Zn) по формуле, устанавливающей связь между химическим количеством вещества и массой:Получаем:n (Zn) = 13,5 / 65 = 0,2 (моль).Вычислить объем водорода. По уравнению реакции найдем химическое количество водорода (H2) (теоретический выход), который выделяется в ходе реакции:1 моль Zn вытесняет 1 моль водорода (H2)0,2 моль Zn вытесняет х моль водорода (H2)Откуда:По формуле, устанавливающей связь между химическим количеством вещества и объемом, вычислим объем водорода, который образуется в ходе реакции:Получаем:V теор.(H2) = 0,2 ∙ 22,4 = 4,48 (л).Вычислим объем водорода практический по формуле:Получаем:V практ. (H2) = 85 ⋅ 4,48 / 100 = 3,81 (л).ответ:объем водорода равен 3,81 литра.