Минерал галенит (PbS) в качестве примеси содержит цинк и медь. Определите массовую долю цинка, если при обработке образца галенита массой 27,08 г избытком раствора гидроксида…
Минерал галенит (PbS) в качестве примеси содержит цинк и медь. Определите массовую долю цинка, если при обработке образца галенита массой 27,08 г избытком раствора гидроксида калия выделилось 0,56 л (н.у.) газа. Ответ запишите в процентах с точностью до целых.
Чтобы определить массовую долю цинка в образце галенита, необходимо сначала выяснить, сколько цинка выделилось при реакции с раствором гидроксида калия. При взаимодействии с гидроксидом калия цинк образует газ — водород (H₂).
Определим количество газа: 0,56 л водорода при нормальных условиях (н.у.) можно преобразовать в молекулы. По условию, 1 моль газа занимает 22,4 л. Тогда количество молей водорода будет расчетно равно: \[ n(H_2) = \frac{V}{22,4\, \text{л/моль}} = \frac{0,56\, \text{л}}{22,4\, \text{л/моль}} \approx 0,025\, \text{моль} \]
Согласно уравнению реакции: \[ Zn + 2 KOH \rightarrow K_2[Zn(OH)_4] + H_2 \] Из уравнения видно, что на 1 моль цинка выделяется 1 моль водорода. Значит, у нас было также 0,025 моль цинка.
Рассчитаем массу цинка: молярная масса цинка (Zn) примерно равна 65,38 г/моль. Тогда масса цинка: \[ m(Zn) = n(Zn) \times M(Zn) = 0,025\, \text{моль} \times 65,38\, \text{г/моль} \approx 1,65\, \text{г} \]
Теперь определим массовую долю цинка в галените. Массовая доля цинка (w) рассчитывается по формуле: \[ w(Zn) = \frac{m(Zn)}{m(галенит)} \times 100\% \] Подставляем значения: \[ w(Zn) = \frac{1,65\, \text{г}}{27,08\, \text{г}} \times 100\% \approx 6,09\% \]
Округляя до целых, мы получаем: \[ w(Zn) \approx 6\% \]
Таким образом, массовая доля цинка в образце галенита составляет приблизительно 6%.
