Question

на растворение смеси цинка и его оксида нужно 132,8 мл 20% раствора соляной кислоты(1,1г\мл). полученный газ сожгли и получили 3,6 г воды. какова массовая доля металла в смеси?

Answer 1

Уравнения реакций:

Zn + 2HCl ---> ZnCl2 + H2

ZnO + 2HCl ----> H2O + ZnCl2

2H2 + O2 ----> 2H2O

Находим массу раствора соляной кислоты:

m(HCl р-р) = 132,8 мл * 1,1 г/мл = 146,08 грамм

Теперь находим массу чистого HCl и его количество:

m(HCl) = 146,08 г * 0,2 = 29,216 г

v(HCl) = 29,216 г / 36,5 г/моль = 0,8 моль

Теперь найдем кол-во воды:

v(H2O) = 3,6 г / 18 г/моль = 0,2 моль

По уравнению реакции видно, что кол-во воды равно кол-ву водорода, поэтому v(H2) = 0,2 моль

Теперь смотрим на реакцию цинка с соляной кислотой. Мы знаем, что общее кол-во соляной кислоты, которое пошло на две реакции, равно 0,8 моль. Но кол-во водорода равно 0,2 моль. По уравнению реакции 2v(H2) = v(HCl) v(HCl) = 0,4 моль

По уравнению реакции кол-во цинка в два раза меньше кол-ва соляной кислоты

v(Zn) = 0,2 моль

Теперь находим массу цинка:

m(Zn) = 0,2 моль * 65 = 13 грамм.

Т.к. на первую реакцию ушло 0,4 моль соляной кислоты, получаем кол-во вещества хлорводорода во второй реакции:

v(HCl) = 0,4 моль   v(HCl) = 2v(ZnO)  v(ZnO) = 0,2 моль

m(ZnO) = 0,2 моль * 81 = 16,2 грамма
Находим массу смеси, а из нее - массовую долю цинка:

m(смеси) = 16,2 г + 13 г =  29,2 г

w(Zn) = 13 г / 29,2 г * 100% = 44,5%

Ответ: w(Zn) = 44,5%