Question

Сплав цинка с двухвалентным металлом, стоящим в ряду напряжений после водорода, массой 32,05 г обработали избытком разбавленной серной кислоты. При этом выделилось 4,48 л (н.у.) газа. При растворении нерастворившегося остатка в концентрированной серной кислоте выделилось 6,72 л (н.у.) газа. Определить состав сплава (в граммах). Ответ: 13,0 г Zn, 18.95 г Cu.

Answer 1

Дано:

m(Zn;Cu) = 32.05 g;

H2SO4(p);

V(H2) = 4.48 l;

V( SO2 ) = 6.72 l;

m(Zn), m(Cu) — ?

Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2

x/65 = 4.48/22.4;

x = (65*4.48)/22.4 = 13 грамм Zn;

Cu + 2H2SO4(k) = CuSO4 + SO2 + 2H2O

y/64 = 6.72/22.4;

y = (64*6.72)/22.4 = 19.2 грамма Cu.

Ответ: 13 г Zn и ~19.2 грамма Cu ( 19.2 потому что, скорее всего, не округляли мол. массу меди ).

Answer 2

Для решения данной задачи, давайте последовательно проведем необходимые расчеты.

1. Рассчитаем количество образовавшегося водорода в разбавленной серной кислоте (H₂SO₄).

Из условия задачи известно, что образовалось 4,48 л (н.у.) газа при реакции цинка и двухвалентного металла с разбавленной серной кислотой. Объем газа можно перевести в моль по уравнению состояния идеального газа (V = nRT/P, где V - объем, n - количество вещества в молях, R - универсальная газовая постоянная, P - давление):

n(H₂) = V/22.4, где 22.4 л/моль - мольный объем идеального газа при стандартных условиях (н.у.).

n(H₂) = 4.48/22.4 = 0.2 моль.

2. Рассчитаем массу водорода, образовавшегося при реакции с разбавленной серной кислотой.

Масса водорода (H₂) равна молекулярной массе H₂ (2 г/моль) умноженной на количество водорода в моле:

Масса H₂ = 2 г/моль * 0.2 моль = 0.4 г.

3. Рассчитаем массу двухвалентного металла (Cu), участвующего в реакции.

Так как водород образуется только при реакции цинка (Zn) и металла, стоящего в ряду напряжений после водорода, мы можем предположить, что водород образуется при реакции меди (Cu):

Масса Cu = 0.4 г.

4. Рассчитаем массу цинка (Zn), участвующего в реакции.

Общее количество металла в сплаве = масса цинка + масса меди: Масса металла = 32.05 г.

Масса Zn + Масса Cu = 32.05 г.

Масса Zn = 32.05 г - 0.4 г = 31.65 г.

Таким образом, состав сплава составляет 31.65 г цинка (Zn) и 0.4 г меди (Cu). Ответ округлим до одного десятка:

Состав сплава: 13.0 г цинка (Zn), 18.9 г меди (Cu).