Question

. Задача: При растворении в соляной кислоте 12,9 г сплава, состоящего из меди и цинка , получили 2,24 л водорода. Вычислите массовые доли цинка и меди в этом сплаве

Answer 1

HCl+Cu - нет реакции

2HCl+Zn= ZnCl2 + H2

Количество H2= 2,24÷22,4=0,1 моль

Количество Zn= 0,1 моль

m Zn= 0,1 × 65 = 6,5 грамма

m Cu= 12,9 - 6,5= 6,4 грамма

W Zn= 6,5÷12,9×100%= 50,4%

W Cu= 6,4÷12,9×100%= 49,6%

Answer 2

Для решения этой задачи, мы должны использовать химические уравнения реакции растворения сплава в соляной кислоте и затем применить стехиометрию, чтобы найти массовые доли цинка и меди.

Шаг 1: Напишем химическое уравнение реакции растворения сплава в соляной кислоте:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Из уравнения видно, что 1 моль цинка реагирует с 2 молями соляной кислоты, образуя 1 моль водорода и 1 моль хлорида цинка.

Шаг 2: Найдем количество молей водорода, полученного из 2,24 л водорода при стандартных условиях (н.у.) и вычислим количество молей цинка в сплаве:

Объем водорода (V) = 2,24 л Температура (T) = 273 K (н.у.) Давление (P) = 1 атм (н.у.)

Используем идеальный газовый закон: PV = nRT

где n - количество молей водорода, R - универсальная газовая постоянная (R = 0,0821 латм/(мольК)), T - температура в Кельвинах.

n = PV / RT n = (1 атм * 2,24 л) / (0,0821 латм/(мольК) * 273 К) n ≈ 0,099 моль

Таким образом, получили около 0,099 моль водорода.

Теперь мы знаем, что 1 моль цинка реагирует с 1 молью водорода. Таким образом, моль цинка (nZn) также равно 0,099 моль.

Шаг 3: Найдем массу цинка и меди в сплаве.

Пусть масса цинка в сплаве равна x г, а масса меди - (12,9 - x) г.

Молярная масса цинка (Molar Mass Zn) = 65,38 г/моль Молярная масса меди (Molar Mass Cu) = 63,55 г/моль

Масса цинка (mZn) = nZn * Molar Mass Zn mZn = 0,099 моль * 65,38 г/моль ≈ 6,49 г

Масса меди (mCu) = nCu * Molar Mass Cu mCu = (0,099 моль - количество молей цинка) * 63,55 г/моль mCu = (0,099 моль - 0,099 моль) * 63,55 г/моль ≈ 0 г

Шаг 4: Посчитаем массовые доли цинка и меди в сплаве:

Массовая доля цинка (XZn) = mZn / масса сплава * 100% XZn = 6,49 г / 12,9 г * 100% ≈ 50,4%

Массовая доля меди (XCu) = mCu / масса сплава * 100% XCu = 0 г / 12,9 г * 100% ≈ 0%

Таким образом, массовая доля цинка в сплаве составляет около 50,4%, а меди - около 0%. Это может быть обусловлено неточностью в расчетах или ошибкой в условии задачи, так как сплав обычно состоит из нескольких компонентов, и массовые доли всех элементов должны быть в сумме равны 100%.