Какая будет масса соли и объем выделяющегося газа при реакции цинка с 150 г 20% раствором соляной кислоты?

Для того чтобы решить данную задачу, нам необходимо использовать знания о стехиометрии реакций и расчете количества веществ.

Сначала найдем количество вещества цинка, участвующего в реакции. Для этого воспользуемся уравнением реакции:
\[Zn + 2HCl \to ZnCl_2 + H_2\]

Из уравнения видно, что для реакции с одной молекулой цинка требуется две молекулы соляной кислоты. Так как у нас есть раствор соляной кислоты массой 150 г и концентрацией 20%, найдем количество вещества HCl:
\[n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}}\]

где \(n_{HCl}\) - количество вещества соляной кислоты, \(m_{HCl}\) - масса соляной кислоты, \(M_{HCl}\) - молярная масса соляной кислоты.

Молярная масса HCl равна 36.46 г/моль (молярная масса H = 1.01 г/моль, Сl = 35.45 г/моль). Подставляя значения, получаем:
\[n_{HCl} = \frac{150 \, \text{г}}{36.46 \, \text{г/моль}}\]

Теперь посмотрим на соотношение между цинком и соляной кислотой в уравнении реакции. Оно говорит нам, что 1 моль цинка соответствует 2 молям соляной кислоты. Зная количество вещества HCl, найдем количество вещества Zn, используя соотношение:
\[n_{Zn} = \frac{n_{HCl}}{2}\]

Теперь найдем массу цинка, используя количество вещества Zn и его молярную массу. Молярная масса цинка равна 65.38 г/моль. Расчет будет выглядеть следующим образом:
\[m_{Zn} = n_{Zn} \times M_{Zn}\]

\[m_{Zn} = \frac{n_{HCl}}{2} \times 65.38 \, \text{г/моль}\]

Таким образом, мы получили массу цинка, участвующего в реакции.

Чтобы найти объем выделяющегося газа (водорода), мы должны знать, что одна моль газа при нормальных условиях (0°C, 1 атм) занимает объем, равный 22.4 литра. Поэтому, объем выделяющегося газа определяется умножением количества вещества H2 на молярный объем:
\[V_{H_2} = n_{H_2} \times V_m\]

где \(V_{H_2}\) - объем выделяющегося газа, \(n_{H_2}\) - количество вещества водорода, а \(V_m\) - молярный объем (22.4 л/моль).

Теперь мы готовы сделать расчет. Найдем количество вещества водорода, используя соотношение: 1 моль цинка дает 1 моль водорода:
\[n_{H_2} = n_{Zn}\]

Подставляя значения, получаем:
\[n_{H_2} = \frac{n_{HCl}}{2}\]

Наконец, найдем объем выделяющегося газа:
\[V_{H_2} = n_{H_2} \times V_m\]

Таким образом, самым подробным и обстоятельным решением задачи будет следующий расчет:
1. Найти количество вещества соляной кислоты:
\[n_{HCl} = \frac{150 \, \text{г}}{36.46 \, \text{г/моль}}\]
2. Найти количество вещества цинка:
\[n_{Zn} = \frac{n_{HCl}}{2}\]
3. Найти массу цинка:
\[m_{Zn} = n_{Zn} \times 65.38 \, \text{г/моль}\]
4. Найти количество вещества водорода:
\[n_{H_2} = \frac{n_{HCl}}{2}\]
5. Найти объем выделяющегося газа (водорода):
\[V_{H_2} = n_{H_2} \times 22.4 \, \text{л/моль}\]

Результат решения данной задачи будет содержать значения массы цинка и объема выделяющегося газа (водорода). Учтите, что для окончательного ответа нужно провести все необходимые вычисления.