Для решения задачи начнем с расчета количеств веществ, которые реагируют с соляной кислотой.
Сначала определим количество выделившегося водорода. Из уравнения реакции магния и цинка с соляной кислотой мы знаем, что 1 моль магния выделяет 1 моль водорода, а 1 моль цинка также выделяет 1 моль водорода.
Объем водорода, который был получен, составляет 0,448 л. Для нахождения количества вещества используем закон Бойля-Мариотта:
\[ n = \frac{V}{22,4} = \frac{0,448}{22,4} \approx 0,0200 \text{ моль} \]
Теперь у нас есть 0,0200 моль водорода. Это количество водорода может быть получено как от магния, так и от цинка. Используя мольную массу:
- Молярная масса магния (Mg) = 24 г/моль
- Молярная масса цинка (Zn) = 65 г/моль
Предположим, что в смеси находится \( m \) грамм магния и \( 0,89 - m \) грамм цинка. Из этого мы можем написать два уравнения на основе стехиометрии реакций:
\[ \frac{m}{24} + \frac{0,89 - m}{65} = 0,0200 \]
Теперь упростим уравнение:
- Умножим уравнение на 1560 (это произведение 24 и 65) для избавления от дробей:
\[ 65m + 24(0,89 - m) = 31,2 \]
- Раскроем скобки и упростим:
\[ 65m + 21,36 - 24m = 31,2 \] \[ 41m = 31,2 - 21,36 \] \[ 41m = 9,84 \] \[ m \approx 0,239 \text{ г (масса магния)} \]
Теперь найдем массу цинка:
\[ 0,89 - m = 0,89 - 0,239 = 0,651 \text{ г (масса цинка)} \]
Теперь можем найти массовую долю магния в смеси:
\[ \text{Массовая доля Mg} = \frac{0,239}{0,89} \times 100 \approx 26,9\% \]
Приблизительно 27%. Таким образом, правильный ответ - 27%.