при взаимодействии 400 гр технического цинка с избытком соляной кислоты выделилась 10 г водорода определите массовую долю примысей в техническом цинке
Давайте разберёмся с задачей пошагово.
Дано:
- Масса цинка (Zn) — 400 г
- Объем выделившегося водорода — 10 г (по условию, так как масса водорода указана прямо)
- Нужно найти массовую долю примесей в техническом цинке.
Шаг 1: Определить, сколько цинка прореагировало, и сколько водорода выделилось
Поскольку в задаче указано, что при взаимодействии 400 г цинка выделилось 10 г водорода, то:
- Масса водорода, выделившегося: \( m_{H_2} = 10\,г \).
Шаг 2: Найти количество вещества водорода (моль)
Молярная масса водорода (\(H_2\)) — 2 г/моль.
\[ n_{H_2} = \frac{m_{H_2}}{M_{H_2}} = \frac{10\,г}{2\,г/моль} = 5\,моль \]
Значит, выделилось 5 моль водорода.
Шаг 3: Определить, сколько цинка прореагировало
Реакция между цинком и соляной кислотой:
\[ Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \]
Из уравнения реакции видно, что:
- 1 моль цинка реагирует с 2 моль HCl и выделяет 1 моль \(H_2\).
Таким образом, количество цинка, прореагировавшего, равно количеству выделившихся молей водорода (1 моль цинка → 1 моль \(H_2\)):
\[ n_{Zn,используемый} = n_{H_2} = 5\,моль \]
Шаг 4: Определить массу цинка, прореагировавшего
Молярная масса цинка — 65 г/моль.
\[ m_{Zn,используемый} = n_{Zn} \times M_{Zn} = 5\,моль \times 65\,г/моль = 325\,г \]
Это — масса цинка, который полностью прореагировал.
Шаг 5: Определить массу примесей в техническом цинке
Общая масса цинка — 400 г, а реакционировало 325 г чистого цинка.
Масса примесей:
\[ m_{примесей} = m_{общего\,цинка} - m_{чистого\,цинка} = 400\,г - 325\,г = 75\,г \]
Шаг 6: Найти массовую долю примесей
Массовая доля примесей в техническом цинке:
\[ \omega_{примесей} = \frac{m_{примесей}}{m_{общего\,цинка}} \times 100\% = \frac{75\,г}{400\,г} \times 100\% = 18,75\% \]
Ответ:
Массовая доля примесей в техническом цинке составляет 18,75%.
