Question

При растворение сплава цинка, кадмия и ртути содержащего 40% цинка и по 30% кадмия и ртути в растворе щелочи, выделилось 5.6 литров газа. Определите исходную массу сплава. ​

Answer 1

Ответ:

1. Найдем количество цинка в исходной массе сплава:

0,4x = масса цинка

2. Найдем количество кадмия и ртути в исходной массе сплава:

0,3x + 0,3x = 0,6x

3. Найдем количество газа, выделившегося при растворении сплава:

V = 5,6 л

4. Найдем количество молей газа, используя уравнение состояния идеального газа:

n = PV/RT

n = (1 атм x 5,6 л) / (0,0821 л x атм / К x моль x 293 К) = 0,237 моль

5. Найдем массу водорода в газе, учитывая, что водород составляет 2/3 от общего объема газа:

m(H2) = 0,237 моль x 2 г / моль H2 x 1 г / г = 0,474 г

6. Найдем массу металла, потребовавшуюся для выделения данного количества водорода:

m(металла) = m(H2) / (0,4 г H2 / г металла) = 1,185 г

Ответ: исходная масса сплава составляет 1,185 г.

Answer 2

Для решения данной задачи воспользуемся законом Дальтона, который гласит: сумма парциальных давлений каждого из индивидуальных газов в смеси равна суммарному давлению смеси.

Из условия задачи известно, что в смеси содержится 40% цинка и по 30% кадмия и ртути. Пусть масса исходного сплава равна М г. Тогда масса цинка составит 0.4М г, а масса кадмия и ртути – по 0.3М г.

Запишем реакцию растворения сплава в щелочи: Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑

Каждая молекула цинка реагирует с 2 молекулами NaOH, тогда количество газа составит V1 = 2 * 0.4М л. Каждая молекула кадмия реагирует с 2 молекулами NaOH, количество газа будет равно V2 = 2 * 0.3М л. Каждая молекула ртути реагирует с 2 молекулами NaOH, количество газа составит V3 = 2 * 0.3М л.

Суммарное количество газа V будет равно: V = V1 + V2 + V3 = 2 * 0.4М + 2 * 0.3М + 2 * 0.3М = 2.4М л.

Из условия задачи известно, что количество выделенного газа составляет 5.6 л. Поэтому 2.4М = 5.6 л.

Решим это уравнение относительно массы сплава М: 2.4М = 5.6 л М = 5.6 л / 2.4 = 2.33 л.

Таким образом, исходная масса сплава составляет 2.33 литра.