При растворении в избытке разбавленной серной кислоты цинка, содержащего 4,5% нерастворимых

Ответы на вопрос

Отвечает Данцевич Валентин.

Реакция цинка с разбавленной серной кислотой:

\text{Zn} + \text{H}_2\text{SO}_4 \rightarrow \text{ZnSO}_4 + \text{H}_2\uparrow

Из уравнения видно, что 1 моль Zn даёт 1 моль H₂.

Дано: $V(\text{H}_2)=2{,}24\ \text{л}$ при н.у.

При н.у. молярный объём газа:

V_m = 22{,}4\ \text{л/моль}

Тогда:

n(\text{H}_2)=\frac{V}{V_m}=\frac{2{,}24}{22{,}4}=0{,}10\ \text{моль}

По стехиометрии реакции:

n(\text{Zn}) = n(\text{H}_2)=0{,}10\ \text{моль}

Молярная масса цинка $M(\text{Zn}) \approx 65\ \text{г/моль}$ .

m(\text{Zn, чистого}) = n\cdot M = 0{,}10 \cdot 65 = 6{,}5\ \text{г}

Это масса чистого цинка, который прореагировал (растворился).

В образце цинка 4,5% — примеси, значит массовая доля цинка:

w(\text{Zn}) = 100\% - 4{,}5\% = 95{,}5\% = 0{,}955

Пусть $m$ — масса взятого (растворённого в кислоте) образца “цинка с примесями”. Тогда масса чистого цинка в нём:

m\cdot 0{,}955 = 6{,}5

Отсюда:

m = \frac{6{,}5}{0{,}955} \approx 6{,}81\ \text{г}

Ответ:

m \approx 6{,}8\ \text{г}

(масса образца цинка с 4,5% нерастворимых примесей, который растворяли; при этом чистого Zn в нём было 6,5 г).