Для решения задачи о массовой доле серебра в смеси с цинком, в первую очередь нужно определить, какой газ выделился при реакции. В данном случае, когда куски цинка реагируют с соляной кислотой (HCl), выделяется водород (H₂).
Условия задачи:
- Масса смеси цинка с серебром: 18 г
- Объем выделившегося газа (водорода): 2,24 дм³
Находим количество молей водорода: Используем условие, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22,4 дм³. Следовательно, количество молей выделившегося водорода можно найти так:
\[ n(H_2) = \frac{V}{V_m} = \frac{2,24 \, \text{дм}^3}{22,4 \, \text{дм}^3/\text{моль}} = 0,1 \, \text{моль} \]
Уравнение реакции: Реакцию можно записать следующим образом:
\[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \]
Здесь видно, что 1 моль цинка реагирует с 2 моль HCl и выделяет 1 моль H₂. Это значит, что 0,1 моля водорода соответствует 0,1 моль цинка, который реагировал.
Находим массу цинка: Молярная масса цинка (Zn) примерно равна 65,38 г/моль.
\[ m(Zn) = n(Zn) \cdot M(Zn) = 0,1 \, \text{моль} \cdot 65,38 \, \text{г/моль} = 6,538 \, \text{г} \]
Находим массу серебра: Теперь мы можем найти массу серебра (Ag) в смеси. Общая масса смеси равна 18 г, следовательно:
\[ m(Ag) = m(смеси) - m(Zn) = 18 \, \text{г} - 6,538 \, \text{г} = 11,462 \, \text{г} \]
Находим массовую долю серебра: Массовая доля серебра определяется как:
\[ \omega(Ag) = \frac{m(Ag)}{m(смеси)} \cdot 100\% = \frac{11,462 \, \text{г}}{18 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 63,68\% \]
Таким образом, массовая доля серебра в исходной смеси составляет примерно 63,68%.
