Дано:
m(смеси) = 8,9 гр
V(H₂) = 4,48 л
Найти:
ω(Zn) - ?
1) Для начала мы запишем уравнений реакций то что известно по условию задачи:
Zn + 2HCl(изб.) → ZnCl₂ + H₂↑ (1)
Mg + 2HCl(изб.) → MgCl₂ + H₂↑ (2)
2) Далее находим количества вещества у водорода:
Vm = 22,4 л/моль
n(H₂) = V(H₂)/Vm = 4,48 л / 22,4 л/моль = 0,2 моль
3) Теперь находим количества веществ у цинка и у меди, а потом водорода по их реакциям:
Пусть m(Zn) = x гр, тогда m(Mg) = (8,9 - x) гр, следовательно:
M(Zn) = 65 гр/моль M(Mg) = 24 гр/моль
n(Zn) = m(Zn)/M(Zn) = x гр / 65 гр/моль = x/65 моль ⇒ n₁(H₂) = n(Zn) = x/65 моль - из (1) уравнений реакций
n(Mg) = m(Mg)/M(Mg) = (8,9 - x) гр / 24 гр/моль = (8,9 - x)/24 моль ⇒ n₂(H₂) = n(Mg) = (8,9 - x)/24 моль - из (2) уравнений реакций
4) Теперь решаем уравнение:
n₁(H₂) + n₂(H₂) = n(H₂)
x/65 + (8,9 - x)/24 = 0,2 моль | × 1560
24x + 65(8,9 - x) = 312
24x + 578,5 - 65x = 312
24x - 65x = 312 - 578,5
-41x = -266,5 | : (-41)
x = 6,5 гр ⇒ m(Zn) = 6,5 гр
5) Теперь находим массовую долю цинка:
ω(Zn) = m(Zn)/m(смеси) × 100% = 6,5 гр / 8,9 гр × 100% ≈ 0,73 × 100% ≈ 73%
ответ: ω(Zn) = 73%
