Соляная кислота массой 876 г полностью провзаимодействовала с 19,5 г цинка. Вычислите массовую долю хлороводорода в исходном уравнении.
Чтобы решить задачу, давайте сначала определим химическую реакцию между соляной кислотой (HCl) и цинком (Zn). Реакция протекает следующим образом:
\[ \text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2 \]
Сначала у нас есть 19,5 г цинка. Теперь следует вычислить количество реакции, чтобы определить, сколько хлороводорода участвует в реакции.
Вычисление молей цинка (Zn):
- Молярная масса цинка (Zn) ≈ 65,38 г/моль.
- Количество молей цинка рассчитывается по формуле: \[ n_{\text{Zn}} = \frac{m_{\text{Zn}}}{M_{\text{Zn}}} \] где:
- \( m_{\text{Zn}} = 19.5 \) г — масса цинка,
- \( M_{\text{Zn}} \approx 65.38 \) г/моль — молярная масса цинка.
Подставим значения: \[ n_{\text{Zn}} = \frac{19.5 \text{ г}}{65.38 \text{ г/моль}} \approx 0.297 \text{ моль} \]
Определение количества хлороводорода (HCl): Согласно уравнению реакции, на 1 моль цинка требуется 2 моля HCl. Следовательно, для 0,297 моль Zn будет нужно: \[ n_{\text{HCl}} = 2 \times n_{\text{Zn}} = 2 \times 0.297 \text{ моль} \approx 0.594 \text{ моль} \]
Вычисление массы хлороводорода (HCl): Молярная масса Хлороводорода (HCl) ≈ 36,46 г/моль. Теперь мы можем найти массу HCl: \[ m_{\text{HCl}} = n_{\text{HCl}} \times M_{\text{HCl}} = 0.594 \text{ моль} \times 36.46 \text{ г/моль} \approx 21.67 \text{ г} \]
Вычисление массовой доли хлороводорода в смеси: Теперь мы знаем, что в реакции мы использовали 21,67 г HCl. Суммарная масса реакции (сольяная кислота и цинк): \[ m_{\text{total}} = m_{\text{HCl}} + m_{\text{Zn}} = 21.67 \text{ г} + 19.5 \text{ г} = 41.17 \text{ г} \]
Массовая доля HCl считается по формуле: \[ w_{\text{HCl}} = \frac{m_{\text{HCl}}}{m_{\text{total}}} \times 100\% \] Подставим значения: \[ w_{\text{HCl}} = \frac{21.67 \text{ г}}{41.17 \text{ г}} \times 100\% \approx 52.65\% \]
Таким образом, массовая доля хлороводорода в исходном уравнении реакции составляет примерно 52.65%.
