Question

для взаимодействия со сплавом цинка и меди массой 20г затрачено 73г соляной кислоты с массовой долей кислоты 20%. Найдите массовые доли (%) металлов в сплаве

Answer 1

Ответ:

Zn = 0,325 ( 32,5% ), Cu = 0,675 ( 67,5% )

Решение:

1) У нас сплав Cu и Zn, добавляют HCl, вступает в реакцию только Zn, т.к. Cu - пассивный металл ( находится правее водорода в ряду активности металлов)

2) 73 грамм раствор 20% HCl - это 14,6 грамм ( 0,2 моль ). Если у нас 1 моль Zn требуется 2 моль HCl, у нас 0,2 моль HCl, значит Zn было 0,1 моль ( 6,5 грамм )

3) Остальная масса - это масса меди: 20-6,5=13,5 грамм

4) Для нахождения массовой доли, массы металлов делим на массу сплава. Cu = 13,5/20= 0,675, Zn = 6,5/20=0,325

Answer 2

Давайте разберем эту задачу по химии.

У нас есть сплав цинка и меди массой 20 г, который мы обрабатываем соляной кислотой. Мы знаем, что затрачено 73 г соляной кислоты массовой долей кислоты 20%.

Сначала определим, какую массу соляной кислоты фактически содержит в себе хлороводород (HCl). Так как массовая доля кислоты 20%, массовая доля HCl (хлороводорода) в растворе составляет 100% - 20% = 80%.

Масса HCl = 73 г * 80% = 73 г * 0.8 = 58.4 г

Теперь найдем количество HCl, необходимое для реакции с цинком и медью.

Цинк реагирует с HCl по уравнению: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Молярная масса цинка (Zn) = 65.38 г/моль Молярная масса HCl = 36.46 г/моль

Найдем количество вещества цинка: n(Zn) = масса цинка / молярная масса цинка n(Zn) = 20 г / 65.38 г/моль ≈ 0.306 моль Zn

С учетом стехиометрии реакции каждый моль цинка реагирует с 2 молями HCl. Таким образом, количество HCl, требующееся для реакции с цинком:

n(HCl) = 2 * n(Zn) = 2 * 0.306 моль ≈ 0.612 моль HCl

Теперь найдем массу меди, которая также реагирует с HCl.

Медь не реагирует с обычной соляной кислотой. Поэтому из общего количества использованной соляной кислоты мы можем определить только массу, использованную для реакции с цинком.

Масса HCl, использованная для реакции с цинком = n(HCl) * молярная масса HCl Масса HCl = 0.612 моль * 36.46 г/моль ≈ 22.31 г

Из общей массы использованной кислоты мы вычитаем массу HCl, использованную для реакции с цинком, чтобы получить массу HCl, использованную для реакции с медью:

Масса HCl для реакции с медью = Общая масса HCl - Масса HCl для реакции с цинком Масса HCl для реакции с медью = 73 г - 22.31 г = 50.69 г

Таким образом, из общей массы использованной кислоты 50.69 г было использовано для реакции с медью.

Теперь мы можем найти массу меди:

Масса меди = масса HCl для реакции с медью / молярная масса HCl Масса меди = 50.69 г / 36.46 г/моль ≈ 1.39 моль

Известно, что общая масса сплава составляет 20 г. Таким образом, масса цинка в сплаве равна общей массе минус масса меди:

Масса цинка = Общая масса сплава - Масса меди Масса цинка = 20 г - 1.39 г ≈ 18.61 г

Теперь мы можем найти массовые доли металлов в сплаве:

Массовая доля цинка = (Масса цинка / Общая масса сплава) * 100% Массовая доля цинка = (18.61 г / 20 г) * 100% ≈ 93.05%

Массовая доля меди = (Масса меди / Общая масса сплава) * 100% Массовая доля меди = (1.39 г / 20 г) * 100% ≈ 6.95%

Таким образом, массовая доля цинка в сплаве составляет примерно 93.05%, а массовая доля меди составляет примерно 6.95%.