Для решения этой задачи нужно рассчитать, сколько хлороводорода понадобится для растворения смеси цинка и никеля.
Определим массу никеля и цинка в смеси:
- Масса никеля в смеси: \( 49 \, \text{г} \times 0.602 = 29.5 \, \text{г} \)
- Масса цинка в смеси: \( 49 \, \text{г} - 29.5 \, \text{г} = 19.5 \, \text{г} \)
Определим количество хлороводорода (\( HCl \)), необходимое для растворения этих металлов:
- Для растворения 1 моля цинка (85.38 г) необходимо 2 моля хлороводорода.
- Для растворения 1 моля никеля (58.69 г) необходимо 2 моля хлороводорода.
Таким образом, нам нужны следующие моли \( HCl \):
Для никеля: \[ \text{молей Ni} = \frac{29.5}{58.69} \approx 0.502 \, \text{моля} \\ \text{молей HCl для Ni} = 0.502 \times 2 \approx 1.004 \, \text{моля} \]
Для цинка: \[ \text{молей Zn} = \frac{19.5}{65.38} \approx 0.298 \, \text{моля} \\ \text{молей HCl для Zn} = 0.298 \times 2 \approx 0.596 \, \text{моля} \]
Таким образом, общее количество моль \( HCl \): \[ \text{молей HCl всего} = 1.004 + 0.596 = 1.600 \, \text{моля} \]
Определим массу хлороводорода:
- Молярная масса \( HCl \) = 36.46 г/моль. \[ \text{масса HCl} = 1.600 \, \text{моля} \times 36.46 \, \text{г/моль} \approx 59.3 \, \text{г} \]
Определим объем 20% раствора хлороводорода:
- 20% раствор хлороводорода содержит 20 г \( HCl \) в 100 г раствора.
- Плотность \( 1.1 \, \text{г/мл} \) подразумевает, что 100 г раствора занимают: \[ \text{объем раствора} = \frac{100 \, \text{г}}{1.1 \, \text{г/мл}} \approx 90.9 \, \text{мл} \]
Из этого следует, что 20 г \( HCl \) содержится в: \[ \text{объем, содержащий 20 г HCl} = \frac{90.9 \, \text{мл}}{20 \, \text{г}} \times 59.3 \, \text{г} \approx 265.5 \, \text{мл} \]
Таким образом, необходимый объем раствора хлороводорода будет:
265.5