Question

Смесь цинка и сульфида цинка обработали соляной кислотой. Масса полученных газов составила 5 г. Определите состав исходной смеси, если при окислении смеси газов образуется 2 л сернистого ангидрида

Answer 1

Zn+2HCl=ZnCl2+H2
ZnS+2HCl=ZnCl2+H2S
при дальнейшем окислении сернистый ангидрид будет образовываться из H2S
2H2S+3O2=2H2O+2SO2
найдем массу H2S: 2/22,4=0,089 моль 0,089*34=3,026г H2S, тогда масса водорода = 5-3,026=1,974г
масса цинка= 1,974*65/2=64,155г 
масса сульфида цинка : 3,026*97/34=8,633г

Answer 2

Давайте разберемся в данной химической реакции и определим состав исходной смеси.

У нас есть два компонента смеси:

1. Цинк (Zn)
2. Сульфид цинка (ZnS)

При обработке этой смеси соляной кислотой (HCl) происходит реакция:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

ZnS + 2HCl → ZnCl2 + H2S↑

В результате образуются два газа: водород (H2) и сернистый ангидрид (H2S). Масса полученных газов составляет 5 г.

Мы знаем, что при окислении этих газов образуется 2 л сернистого ангидрида (SO2). Обратите внимание, что в обоих реакциях при образовании сернистого ангидрида одна молекула H2S образует одну молекулу SO2.

Теперь давайте определим мольный объем 2 л SO2. В стандартных условиях (н.у.) 1 моль газа занимает примерно 22,7 л. Значит, мольный объем 2 л SO2 будет равен:

Мольный объем SO2 = 2 л SO2 / 22,7 л/моль ≈ 0,088 моль SO2

Так как H2S образует одну молекулу SO2, это же количество молей H2S будет образовано из цинка и сульфида цинка:

Моль H2S = 0,088 моль

Теперь посмотрим на реакции, в которых образуется H2 и H2S:

1. Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2↑

2. ZnS + 2HCl → ZnCl2 + H2S↑

Масса газа H2 составляет 5 г. Молярная масса H2 равна приблизительно 2 г/моль. Таким образом, мольное количество H2:

Моль H2 = 5 г / 2 г/моль ≈ 2,5 моль H2

Мы знаем, что во второй реакции образуется та же самая мольная доля H2S, что и в первой реакции:

Моль H2S = 0,088 моль

Моль H2S из реакции 2 = 2,5 моль H2S из реакции 1

Теперь давайте найдем количество Zn и ZnS в исходной смеси.

Пусть х - количество молей цинка (Zn) и (0,088 - х) - количество молей сульфида цинка (ZnS).

Из первой реакции:

х = 2,5

Из второй реакции:

0,088 - х = 0,088 - 2,5 ≈ -2,412

Таким образом, получили отрицательное количество молей ZnS, что невозможно. Это означает, что вторая реакция с участием ZnS не может произойти при заданных условиях.

Итак, исходная смесь состоит только из цинка (Zn), а количество молей цинка равно 2,5 моль.

Чтобы определить массу исходной смеси, нам нужно знать молярные массы цинка (Zn) и сульфида цинка (ZnS).

Молярные массы: Zn: примерно 65,38 г/моль ZnS: примерно 97,47 г/моль

Масса исходной смеси (m) можно определить по формуле:

m = n * M,

где n - количество молей, M - молярная масса.

m = 2,5 моль * 65,38 г/моль ≈ 163,45 г.

Таким образом, масса исходной смеси составляет около 163,45 г, и она состоит только из цинка (Zn).