Question

На сплав цинка с магнием массой 20 г подействовали избытком раствора щелочи. При этом выделилось 5,6 л водорода при н.у. Найдите массовую долю магния в сплаве. 18,25% 17,85% 18,75% 19,01% 19,25%

Answer 1

Ответ:

Сначала найдем количество молей выделившегося водорода:

V(H2) = 5.6 л = 0.0056 м^3

n(H2) = V(H2) * p(H2) / (R * T) = 0.0056 * 101325 / (8.31 * 273) = 0.000229 моль

По уравнению реакции:

Zn + 2Mg(OH)2 + 6H2O -> Mg2Zn(OH)6 + 2H2

1 моль Zn соответствует 2 моль H2, следовательно, количество молей цинка равно:

n(Zn) = 0.000229 / 2 = 0.000114 моль

Масса цинка:

m(Zn) = n(Zn) * M(Zn) = 0.000114 * 65.4 = 0.00745 г

Масса магния:

m(Mg) = 20 - 0.00745 = 19.99255 г

Массовая доля магния:

x(Mg) = m(Mg) / (m(Zn) + m(Mg)) * 100% = 19.01%

Ответ: 19.01%

Answer 2

Для решения этой задачи нам необходимо учитывать химическую реакцию между цинком (Zn), магнием (Mg) и щелочью (NaOH). В данной реакции цинк реагирует с щелочью, образуя гидроксид цинка (Zn(OH)2) и выделяя водород (H2):

Zn + 2NaOH → Zn(OH)2 + H2.

Из уравнения видно, что 1 моль цинка (Zn) реагирует с 2 молями щелочи (NaOH) и образует 1 моль водорода (H2).

1 моль H2 при н.у. (нормальных условиях) занимает объем приблизительно 22,4 л. Таким образом, 5,6 л водорода при н.у. соответствуют:

5,6 л / 22,4 л/моль = 0,25 моль водорода.

Поскольку цинк (Zn) реагирует с щелочью в соотношении 1:2, то количество молей цинка в реакции также составляет 0,25 моль.

Молярная масса цинка (Zn) равна примерно 65,38 г/моль, поэтому масса цинка в сплаве составляет:

0,25 моль × 65,38 г/моль = 16,35 г.

Теперь мы знаем, что масса сплава составляет 20 г, и масса цинка в сплаве равна 16,35 г. Таким образом, массовая доля магния (Mg) в сплаве составляет:

Массовая доля Mg = (Масса Mg / Масса сплава) × 100% Массовая доля Mg = ((20 г - 16,35 г) / 20 г) × 100% Массовая доля Mg ≈ (3,65 г / 20 г) × 100% Массовая доля Mg ≈ 18,25%.

Итак, массовая доля магния (Mg) в сплаве составляет приблизительно 18,25%.