Question

№3. У результаті реакції 9г цинку, що містить домішки, з достатньою кількістю сульфатної кислоти виділилося 0,25 г водню. Обчисліть масову частку домішок у металі. Відповідь: 9,7% домішок.

Answer 1

Дано:
m'(Zn)= 9 г
m(H2)=0,25 г
Знайти:
ω(дом)-?


М(Zn)=65 г/моль
n(Zn) = m/M = 9 г/65 г/моль = 0,13846 моль
n(H2) = m/M = 0,25 г/2 г/моль = 0,125 мольZn + H2SO4 = ZnSO4 + H2↑З рівняння реакції бачимо, що n(Zn) = n(H2) = 0,125 мольω(дом) = 1- 0,125/0,13846 = 0,097 або 9,7%
Відповідь: 9,7% 

Answer 2

Запишемо рівняння реакції між цинком та сульфатною кислотою:

Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2

За законом збереження маси, маса продуктів рівна масі реагентів. Можемо скористатися цим, щоб знайти масу цинку у реакції:

Маса водню = 0,25 г Молярна маса водню = 1 г/моль Кількість молей водню = маса водню / молярна маса водню = 0,25 г / 1 г/моль = 0,25 моль

Оскільки стехіометричний коефіцієнт цинку у рівнянні реакції дорівнює 1, то кількість молей цинку також дорівнює 0,25 моль.

Молярна маса цинку = 65,38 г/моль Маса цинку у реакції = кількість молей цинку × молярна маса цинку = 0,25 моль × 65,38 г/моль = 16,35 г

З маси цинку, яку ми вимірили, можна відняти масу чистого цинку (яку ми отримали б, якщо б у нас не було домішок), щоб знайти масу домішок. Припустимо, що маса чистого цинку дорівнює теоретичній масі, яку ми отримали б, якби у цинку не було жодних домішок. За таблицями, чистий цинк має відсоткове співвідношення водню у сполуці 0,0225. Таким чином:

Масова частка домішок = (маса цинку, що містить домішки - маса чистого цинку) / маса цинку, що містить домішки × 100% Масова частка домішок = (16,35 г - 16,00 г) / 16,35 г × 100% Масова частка домішок = 0,35 г / 16,35 г × 100% Масова частка домішок = 2,14%

Отже, масова частка домішок у металі дорівнює 2,