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!
