Question

4. В раствор хлороводорода с массовой долей 15% поместили цинковый шарик массой 20 г. После уменьшения диаметра шарика в два раза массовая доля кислоты в полученном растворе стала равной 10%. Вычислите массу исходного раствора соляной кислоты.

Answer 1

Плотность Zn = 7.13 г/см^3;

V шарика = 20/7.13 = 2.805 см^3, первонач-й диаметр шарика = 3√(6*V)/pi = 1.75 см, после умен-я диаметра в 2 раза новый V шарика = (3.14*(1.75/2)^3)/6 = 0.3506 см^3;

т.о. с HCl по р-ии Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2, прореаг-л Zn массой 7.13*(2.805-0.3506) = 17.5 г;

пусть масса исх-о р-ра HCl = х г, тогда масса HCl была 0.15*х г, с 17.5 г Zn прореаг-а HCl массой (17.5*73)/65 = 19.654 г и выд-я H2 массой (17.5*2)/65 = 0.5385 г;

с учетом м.д. HCl в новом р-ре пол-м равенство 0.15*х-19.654/(х+17.5-0.5385) = 0.1, откуда х = 427 г.

Answer 2

Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения массы и закон Дальтона.

Итак, пусть масса исходного раствора соляной кислоты составляет Х грамм. После того, как цинковый шарик был помещен в раствор, произошло химическое взаимодействие между цинком и хлороводородом, в результате чего образовался водород и цинк хлорид. Это привело к уменьшению диаметра шарика в два раза.

Согласно закону сохранения массы, масса цинкового шарика осталась неизменной и составляет 20 г. После уменьшения диаметра шарика в два раза, массовая доля кислоты в полученном растворе стала равной 10%.

Теперь мы можем использовать закон Дальтона, который гласит, что сумма масс растворителя и растворенного вещества остается постоянной.

Итак, у нас есть два уравнения:

1. X * 0.15 = (X - 20) * 0.10 (где X - масса исходного раствора соляной кислоты, 0.15 - массовая доля соляной кислоты в исходном растворе, X - 20 - масса растворителя после уменьшения диаметра шарика в два раза, 0.10 - массовая доля соляной кислоты после уменьшения диаметра шарика в два раза).

2. X = (X - 20) + 20 (закон сохранения массы)

Решив это уравнение, мы найдем значение X, которое будет массой исходного раствора соляной кислоты.