Question

Навеску сплава цинка с серебром массой 120 мг обработали избытком хлороводородной кис- лоты. При этом выделился водород, объём которо- го при нормальных условиях составил 30 см". Рассчитайте массовую долю серебра в исходном сплаве.

Answer 1

Решение задачи в прикрепленной картинке.

Answer 2

Для решения данной задачи, сначала нужно выяснить, сколько молей водорода было выделено при реакции с избытком хлороводородной кислоты. Затем, используя уравнение реакции, можно найти количество молей цинка и серебра в сплаве. Наконец, рассчитаем массовую долю серебра в сплаве.

Шаг 1: Найдем количество молей водорода.

Объем водорода при нормальных условиях равен 30 см³ = 0.03 л.

Из уравнения идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество молей, R - универсальная газовая постоянная, T - температура, при нормальных условиях (0°C или 273 К) и давлении 1 атмосферы (101.325 кПа):

n(H₂) = PV / RT = (1 atm * 0.03 л) / (0.0821 * 273 K) ≈ 0.0012 моль.

Шаг 2: Вычислим количество молей серебра (Ag) и цинка (Zn) в сплаве.

Пусть x - массовая доля серебра в сплаве (в долях единицы), тогда (1 - x) - массовая доля цинка в сплаве.

Масса цинка (m(Zn)) + масса серебра (m(Ag)) = 120 мг.

m(Zn) = (1 - x) * 120 мг, m(Ag) = x * 120 мг.

Молярные массы цинка и серебра примерно равны 65.38 г/моль и 107.87 г/моль соответственно.

Молярные массы: M(Zn) ≈ 65.38 г/моль, M(Ag) ≈ 107.87 г/моль.

Теперь, найдем количество молей каждого элемента: n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = [(1 - x) * 120 мг] / 65.38 г/моль, n(Ag) = m(Ag) / M(Ag) = [x * 120 мг] / 107.87 г/моль.

Шаг 3: Составим уравнение реакции.

Обратимся к уравнению реакции, при которой выделяется водород из хлороводородной кислоты:

Zn + 2HCl → ZnCl₂ + H₂↑.

Из уравнения видно, что один моль цинка реагирует с двумя молями HCl и выделяет один моль водорода. Поэтому количество молей цинка (n(Zn)) равно количеству молей выделившегося водорода (n(H₂)).

Таким образом, n(Zn) = 0.0012 моль.

Шаг 4: Рассчитаем массовую долю серебра (x) в сплаве.

Теперь, используя n(Zn) = 0.0012 моль и n(Ag) = [x * 120 мг] / 107.87 г/моль, можем найти x:

0.0012 моль = [x * 120 мг] / 107.87 г/моль.

x = (0.0012 моль * 107.87 г/моль) / 120 мг ≈ 0.00107.

Шаг 5: Переведем x в проценты.

Массовая доля серебра (x) в сплаве составляет около 0.00107, что равно 0.107% (так как 1% = 0.01).

Итак, массовая доля серебра в исходном сплаве составляет приблизительно 0.107%.