В результате восстановления углем оксида цинка массой 121,5 г получили цинк массой 90 г. Рассчитайте практический выход (%) металла.

Давайте разберём задачу по шагам и подробно объясним каждое действие.

Дано:

• Масса полученного цинка (Zn): 90 г
• Масса восстановленного оксида цинка (ZnO): 121,5 г

Задача:

• Определить практический выход цинка (%) при восстановлении.

Шаг 1. Написание химической реакции

Реакция восстановления оксида цинка металлическим цинком:

\[ \mathrm{ZnO} + \mathrm{Zn} \rightarrow 2 \mathrm{Zn} \]

Здесь важно понимать, что идёт реакция восстановления оксида цинка до металлического цинка.

Шаг 2. Определение соотношения масс

В реакции 1 моль ZnO реагирует с 1 моль Zn, и в результате образуется 2 моль Zn.

Молярные массы:

• ZnO = 65,38 (Zn) + 16 (O) = 81,38 г/моль
• Zn = 65,38 г/моль

Шаг 3. Расчёт теоретического выхода цинка

Теоретически, если весь оксид полностью восстановлен, то из 121,5 г ZnO получим определённое количество цинка.

Количество молей ZnO в исходных данных: \[ n_{\mathrm{ZnO}} = \frac{121,5\, \text{г}}{81,38\, \text{г/моль}} \approx 1,493\, \text{моль} \]

Из реакции видно, что:

• из 1 моль ZnO теоретически можно получить 2 моль Zn
• следовательно, из 1,493 моль ZnO теоретически можно получить: \[ n_{\mathrm{Zn, теоретический}} = 2 \times 1,493 = 2,986\, \text{моль} \]

Масса цинка, соответствующая 2,986 моль: \[ m_{\mathrm{Zn, теоретический}} = 2,986 \times 65,38\, \text{г/моль} \approx 195,3\, \text{г} \]

Шаг 4. Расчёт практического выхода

Нам получили 90 г цинка вместо теоретически возможных 195,3 г.

Практический выход (%): \[ \text{Выход} = \frac{\text{фактическая масса цинка}}{\text{теоретическая масса цинка}} \times 100\% \] \[ \text{Выход} = \frac{90}{195,3} \times 100\% \approx 46,11\% \]

Ответ:

Практический выход цинка составляет приблизительно 46,11%.

Если есть ещё вопросы или нужна дополнительная помощь — обращайтесь!