Question

Скільки г технічного цинку, що містить 5% домішок, розчиниться в 300 г концентрованої 60% -ної азотної кислоти, якщо кислота відновлюється до нітроген (II) оксиду?

Answer 1

Для вирішення цього завдання, спочатку визначимо кількість технічного цинку (Zn), яка містить 5% домішок.

Нехай маса технічного цинку буде m. Тоді кількість чистого цинку в цьому зразку буде 95% від m, тобто 0,95m.

Тепер обчислимо масу чистого цинку, яка розчиниться в концентрованій азотній кислоті (HNO₃). Зробимо припущення, що весь цинк переходить у нітрат цинку (Zn(NO₃)₂) за реакцією з азотною кислотою:

\[ Zn + 2HNO₃ \rightarrow Zn(NO₃)₂ + H₂O \]

Маса азотної кислоти (HNO₃) визначається як продукт концентрації та обсягу. Однак, оскільки обсяг не вказаний, ми будемо вважати його одиничним. Таким чином, маса HNO₃ буде 0,6 * 300 = 180 г.

За рівнянням реакції, коефіцієнт перед цинком - 1. Таким чином, маса чистого цинку (0,95m) буде розчинена в 180 г азотної кислоти.

Тепер, якщо азотна кислота відновлюється до нітроген (II) оксиду (NO), реакція може виглядати наступним чином:

\[ 2HNO₃ \rightarrow N₂O₄ + H₂O \]

Знову ж таки, коефіцієнт перед HNO₃ - 2. Отже, 180 г HNO₃ будуть відповідати масі NO₂ в кількості 180/2 = 90 г.

Тепер, знаючи масу NO₂, можна визначити масу технічного цинку. Оскільки цинк утворює нітрат цинку (Zn(NO₃)₂), азот (II) оксид (NO₂) і H₂O, маса Zn(NO₃)₂ буде рівна масі NO₂.

Отже, маса технічного цинку (m) буде рівна 90 г.