Для расчета массовой доли соли в растворе, полученном при растворении 1,3 г цинка в 36,5 г 10% раствора соляной кислоты, нужно выполнить следующие шаги:
Определим массу соляной кислоты в растворе. 10% раствор соляной кислоты означает, что в 100 г раствора содержится 10 г соляной кислоты. В 36,5 г раствора масса соляной кислоты будет рассчитываться так: \[ \text{Масса HCl} = 36,5 \, \text{г} \times \frac{10}{100} = 3,65 \, \text{г} \]
Запишем реакцию растворения. Цинк реагирует с соляной кислотой по уравнению: \[ \text{Zn} + 2 \text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \] Из уравнения видно, что 1 моль цинка реагирует с 2 молями HCl, образуя 1 моль хлористого цинка (ZnCl₂).
Вычислим количество вещества цинка. Молярная масса цинка (Zn) составляет примерно 65,4 г/моль. Найдем количество вещества цинка: \[ n(\text{Zn}) = \frac{1,3 \, \text{г}}{65,4 \, \text{г/моль}} \approx 0,0199 \, \text{моль} \]
Найдем необходимое количество HCl для реакции. Согласно стехиометрии реакции, для 0,0199 моль Zn потребуется: \[ n(\text{HCl}) = 0,0199 \, \text{моль} \times 2 = 0,0398 \, \text{моль} \] Молярная масса HCl составляет примерно 36,5 г/моль, следовательно, необходимо: \[ m(\text{HCl}) = 0,0398 \, \text{моль} \times 36,5 \, \text{г/моль} \approx 1,45 \, \text{г} \]
Определим массу образовавшегося хлористого цинка. Хлористый цинк (ZnCl₂) образуется в равном количестве к веществу Zn: \[ m(\text{ZnCl}_2) = n(\text{Zn}) \times (65,4 \, \text{г/моль} + 2 \times 35,5 \, \text{г/моль}) \approx 0,0199 \, \text{моль} \times 136,9 \, \text{г/моль} \approx 2,724 \, \text{г} \]
Теперь можно найти массовую долю соли в растворе. Общая масса раствора, полученного в результате реакции: \[ \text{Масса раствора} = 36,5 \, \text{г} + 1,3 \, \text{г} = 37,8 \, \text{г} \, (без учета HCl, который реагировал) \] Так как 1,45 г HCl испарилось: \[ \text{Итоговая масса раствора} = 37,8 \, \text{г} - 1,45 \, \text{г} + 2,724 \, \text{г} \approx 39,074 \, \text{г} \]
Массовая доля соли (ZnCl₂): \[ \text{Массовая доля} = \frac{m(\text{ZnCl}_2)}{\text{Масса раствора}} \times 100\% = \frac{2,724 \, \text{г}}{39,074 \, \text{г}} \times 100\% \approx 6,96\% \]
Таким образом, массовая доля соли в растворе составляет примерно 6,96%.
