Question

1 При растворении 10г технического цинка в избытке разбавленной соляной кислоты выделилось 3.1 л водорода(н.у). Определите массовую долю примесей в данном образце цинка 2 Оксид нерастворимый в воде и в кислотах, взаимодействует при нагревании с раствором гидроксида натрия. Полученный продукт реагирует с соляной кислотой и образует студенистый осадок, который при нагревании превращаються в исходный оксид и воду. Определите исходное вещество и напишите уравнение реакций

Answer 1

1.

Дано:

m(техн. Zn) = 10 г

V(H2) = 3,1 л

Найти:

ω(прим.)-?

Решение.

n(H2)=V/Vm = 3,1 л/22,4 л/моль = 0,138 моль

Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2

Из УХР видно, что n(Zn) = n(H2) = 0.138 моль

M(Zn) = 65 г/моль

m(Zn) = n*M = 0,138 моль*65 г/моль = 9 г

m(прим.) = 10 г-9 г = 1 г

ω(прим.) = m(прим.)/m(техн. Zn) = 1 г/10 г*100% = 10%

Ответ: 10%

2.

SiO2 + 2NaOH = Na2SiO3 + H2O

Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3 + 2NaCl

H2SiO3 = SiO2 + H2O

Ответ: Исходное в-во SiO2

Answer 2

1. Для решения задачи необходимо использовать закон Лавуазье-Лапласа, согласно которому масса вещества, выделившегося в ходе реакции, пропорциональна его эквивалентной массе и количеству электричества, протекшего через раствор. Масса цинка, растворенного в кислоте, определяется по формуле: m(Zn) = V(H2) * M(H2) * M(Zn) / (2 * Q), где V(H2) - объем выделившегося водорода (в стандартных условиях), M(H2) - молярная масса водорода, M(Zn) - молярная масса цинка, Q - количество электричества, протекшего через раствор. Так как цинк растворен в избытке кислоты, то количество электричества равно количеству электронов, выделившихся на аноде, то есть Q = n(H+) * F, где n(H+) - количество молей ионов водорода, исходящих от кислоты, F - постоянная Фарадея (96485 Кл/моль). Таким образом, m(Zn) = V(H2) * M(H2) * M(Zn) / (2 * n(H+) * F). Вычислим количество молей водорода: n(H2) = V(H2) / V(mol), где V(mol) - молярный объем газов (24.45 л/моль при н.у.). Тогда количество молей ионов водорода равно: n(H+) = 2 * n(H2). Массовая доля примесей в образце цинка определяется как разница между массой образца и массой чистого цинка (для которого массовая доля примесей равна нулю) в процентах от массы образца: X = (m - m(Zn)) / m * 100%, где m - масса образца.

Подставляя численные значения и учитывая, что молярная масса цинка M(Zn) = 65.38 г/моль, получаем: n(H2) = 3.1 л / 24.45 л/моль = 0.1265 моль, n(H+) = 2 * n(H2) = 0.253 моль, Q = n(H+) * F = 0.253 моль * 96485 Кл/моль = 24424.3 Кл, m(Zn) = 10 г * 65.38 г/моль * 1 моль / (