Question

Сколько надо взять раствора хлоридной кислоты (с массовой долей вещества 7,3%) и цинка, что-бы получить водород, необходимый для восстановления 6,96г железной окалины?

Answer 1

1)Реакция восстановления железной окалины:
22,4л     232г                              
Н₂    +   Fe₃O₄  =  3Fe  + 2H₂O      
Х            6,96г                          
где 232г - это М( Fe₃O₄), 22,4 - это объем 1моля газа (Н₂) при н.у. 
2) решаем пропорцию:
Х = (22,4л*6,96г)/232г = 0,672л
3).Реакция цинка с разбавленной соляной кислотой: 
 65г     73 г                 22,4л
Zn +  2HCl =  ZnCl₂ + H₂↑
У       Х                    0,672л
где М(Zn) - 65г, объем 1 моля Н₂ равен 22,4л
4) Решаем пропорции:
У=( 65*0,672)/22,4= 1,95г
Х= (73*0,672)/22,4 =2,19г "чистой" соляной к-ты
5). У нас кислота 7,3%. Составим и решим новую пропорцию:
7,3г кислоты  ----  100г раствора     
2,19г кислоты ----   Хг раствора
Х = (2,18*100)/7,3  = 30г
Ответ: нужно взять 1,95г цинка и 30г раствора кислоты.

Answer 2

Для решения данной задачи необходимо сначала определить количество вещества железной окалины (Fe2O3), которое требуется восстановить.

Молярная масса железной окалины (Fe2O3) равна 159,7 г/моль.

Масса железной окалины (Fe2O3) равна 6,96 г.

Теперь мы можем использовать уравнение реакции восстановления Fe2O3 цинком (Zn) для определения необходимого количества цинка:

Fe2O3 + 3Zn -> 2Fe + 3ZnO

Согласно уравнению реакции, на каждую моль Fe2O3 требуется 3 моля цинка.

Теперь найдем количество молей железной окалины (Fe2O3):

моль Fe2O3 = масса Fe2O3 / молярная масса Fe2O3 моль Fe2O3 = 6,96 г / 159,7 г/моль моль Fe2O3 ≈ 0,0436 моль

Теперь найдем количество молей цинка (Zn), необходимых для восстановления железной окалины:

моль Zn = 3 * моль Fe2O3 моль Zn = 3 * 0,0436 моль моль Zn ≈ 0,1308 моль

Для расчета объема раствора хлоридной кислоты (HCl) с массовой долей вещества 7,3% и количество молей цинка (Zn) необходимо использовать уравнение реакции растворения цинка в хлоридной кислоте:

Zn + 2HCl -> ZnCl2 + H2

Согласно уравнению реакции, на каждую моль цинка требуется 2 моля хлоридной кислоты.

Теперь найдем количество молей хлоридной кислоты (HCl):

моль HCl = 2 * моль Zn моль HCl = 2 * 0,1308 моль моль HCl ≈ 0,2616 моль

Для расчета массы хлоридной кислоты (HCl) можно использовать следующую формулу:

масса HCl = моль HCl * молярная масса HCl

Молярная масса хлоридной кислоты (HCl) равна 36,46 г/моль.

Теперь найдем массу хлоридной кислоты (HCl):

масса HCl = 0,2616 моль * 36,46 г/моль масса HCl ≈ 9,54 г

Таким образом, для получения необходимого количества водорода для восстановления 6,96 г железной окалины требуется взять примерно 9,54 г раствора хлоридной кислоты с массовой долей вещества 7,3% и примерно 0,1308 моль цинка.