Question

Смесь цинковых и медных опилок массой 52 г обработали 98 г раствора серной кислоты с массовой долей кислоты 20 %. Вычислить объем выделившегося водорода и массовую долю цинковых опилок в смеси.

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Смесь цинковых и медных опилок массой 52 г обработали 98

г раствора серной кислоты с массовой долей кислоты 20 %.

Вычислить объем выделившегося водорода и массовую долю цинковых

опилок в смеси.

 Разбавленная  серная  кислота  будет  реагировать  только с  цинком:

         Zn  +  H2SO4   =  ZnSO4  +  H2↑

Таким образом,  весь  выделившейся  водород  образовался  в результате  реакции  с цинком.

Найдем  массу   серной  кислоты

Масса  раствора 98 г   ω = 20%  m(H2SO4) = 98 г  х 0,2 = 19,6 г

Молярная  масса  серной  кислоты 98 г/моль.

Рассчитаем  количество вещества  кислоты  n(H2SO4)  = 19,6 г : 98 г/моль = 0,2 моль

Вернемся  к  нашему   уравнению  реакции:

              0,2 моль                   0,2 моль

           Zn  +  H2SO4   =  ZnSO4  +  H2↑

Если  реакция   кислоты  с цинком   протекала  до конца, то  водорода   выделится также  0,2  моль  и  цинка  вступит  в реакцию

0,2 моль    и   сульфата  цинка  образуется  0,2 моль.

Найдем  объем  водорода V(H2)  22,4 л/моль  х 0,2 моль =  4,48 л

Найдем  массу  цинка   и   массу  сульфата  цинка.

Молярная  масса  цинка  округленно  65 г/моль.   Тогда  масса цинка составит   65 г/моль  х 0,2 моль = 13 г

Найдем  массу  сульфата  цинка,  Молярная  масса  ZnSO4  = 161 г/моль  (округленно)

Найдем  массу  сульфата  цинка  в растворе  161 г/моль х 0,2 моль =

32,2 г

Теперь  дело  за  малым  найти  массу  раствора.

98 г  раствора  кислоты  + 13 г цинка = 111 г

ω (ZnSO4)  =  32,2 г  :  111 г  = 0,29  или  29%.

Answer 2

Давайте разберемся с этой задачей по шагам.

Шаг 1: Найдем количество серной кислоты, содержащейся в 98 г раствора с массовой долей кислоты 20 %:

Масса серной кислоты = масса раствора × массовая доля кислоты Масса серной кислоты = 98 г × 0.20 = 19.6 г

Шаг 2: Рассчитаем количество цинковых опилок в смеси:

Масса цинковых опилок = Общая масса смеси - Масса медных опилок Масса цинковых опилок = 52 г - Масса медных опилок

Шаг 3: Рассчитаем количество медных опилок в смеси:

Масса медных опилок = Общая масса смеси - Масса цинковых опилок Масса медных опилок = 52 г - Масса цинковых опилок

Шаг 4: Рассчитаем количество водорода, выделившегося при реакции цинка с серной кислотой:

Уравнение реакции: Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂

Моль цинка = Масса цинка / Молярная масса цинка (Zn) Моль серной кислоты = Масса серной кислоты / Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄)

Так как стехиометрический коэффициент между цинком и водородом равен 1:1, то количество молей водорода также равно количеству молей цинка.

Шаг 5: Рассчитаем объем водорода с использованием закона Авогадро:

V = n * V₀ где V₀ - молярный объем газа при нормальных условиях, приближенно равен 22.7 л/моль.

Шаг 6: Рассчитаем массовую долю цинковых опилок в смеси:

Массовая доля цинковых опилок = (Масса цинковых опилок / Общая масса смеси) * 100%

Теперь, давайте выполним все необходимые вычисления:

1. Масса серной кислоты: 19.6 г
2. Масса медных опилок: 52 г - Масса цинковых опилок
3. Масса цинковых опилок: 52 г - Масса медных опилок
4. Моль цинка: Масса цинка / Молярная масса цинка (Zn)
5. Моль серной кислоты: Масса серной кислоты / Молярная масса серной кислоты (H₂SO₄)
6. Объем водорода: Моль цинка * V₀
7. Массовая доля цинковых опилок: (Масса цинковых опилок / Общая масса смеси) * 100%

Вычисления могут быть сложноватыми без конкретных числовых значений масс и молекулярных масс, но с помощью указанных шагов и данных, которые у вас есть, вы должны суметь решить задачу.