Навеску технического цинка массой 12,8 г обработали избытком раствора гидроксида калия. При этом выделилось 4,032 л водорода (н.у.). Определите массовую долю примесей в исходном образце цинка в процентах с точностью до десятых.
Для решения задачи начнем с анализа данных и применения законов химии.
1. **Дано:**
- Масса технического цинка (\(m_{\text{Zn}}\)) = 12,8 г
- Объем выделившегося водорода (\(V_{\text{H}_2}\)) = 4,032 л
2. **Шаг 1: Рассчитаем количество молей выделившегося водорода.**
На нормальных условиях (н.у., где P = 101,3 кПа и T = 0°C) 1 моль газа занимает объем 22,4 л.
\[
n_{\text{H}_2} = \frac{V_{\text{H}_2}}{22.4 \, \text{л/моль}} = \frac{4.032 \, \text{л}}{22.4 \, \text{л/моль}} \approx 0.18 \, \text{моль}
\]
3. **Шаг 2: Определим количество молей цинка, участвовавшего в реакции.**
Реакция между цинком и гидроксидом калия выглядит следующим образом:
\[
\text{Zn} + 2 \text{KOH} \rightarrow \text{Zn(OH)}_2 + \text{H}_2
\]
Из уравнения видно, что 1 моль цинка взаимодействует с 1 молем водорода.
Значит, количество молей цинка:
\[
n_{\text{Zn}} = n_{\text{H}_2} = 0.18 \, \text{моль}
\]
4. **Шаг 3: Рассчитаем массу цинка, которая реагировала.**
Для расчета массы используем молярную массу цинка:
\( M_{\text{Zn}} \approx 65.38 \, \text{г/моль} \)
\[
m_{\text{Zn, реагирован}} = n_{\text{Zn}} \cdot M_{\text{Zn}} = 0.18 \, \text{моль} \cdot 65.38 \, \text{г/моль} \approx 11.77 \, \text{г}
\]
5. **Шаг 4: Определим массу примесей.**
Теперь можем найти массу примесей в исходном образце:
\[
m_{\text{примеси}} = m_{\text{Zn}} - m_{\text{Zn, реагирован}} = 12.8 \, \text{г} - 11.77 \, \text{г} \approx 1.03 \, \text{г}
\]
6. **Шаг 5: Рассчитаем массовую долю примесей.**
Массовая доля примесей в процентах будет рассчитываться следующим образом:
\[
\text{Массовая доля примесей} = \frac{m_{\text{примеси}}}{m_{\text{Zn}}} \cdot 100\%
\]
\[
\text{Массовая доля примесей} = \frac{1.03 \, \text{г}}{12.8 \, \text{г}} \cdot 100\% \approx 8.0\%
\]
7. **Ответ:**
Массовая доля примесей в исходном образце цинка составляет приблизительно 8,0%.
Теперь у вас есть подробное решение задачки! Если есть дополнительные вопросы или нужна помощь с другими заданиями, не стесняйтесь задавать!
