При взаимодействии магния массой 1,2г с раствором серной кислоты получили соль массой 5.5г. Определите выход продукта реакции(%) цинк растворили в соляной кислоте массой 300г с массовой долей HCL 25%. Чему равна массовая доля практического выхода, если масса полученного хлорида цинка составила 130г?

Решение задачи 1: Выход продукта реакции магния с серной кислотой

1. Уравнение реакции:

   $$Mg + H_2SO_4 \rightarrow MgSO_4 + H_2$$

2. Молярные массы веществ:

   • $M_{Mg} = 24 \, \text{г/моль}$
   • $M_{MgSO_4} = 120 \, \text{г/моль}$

3. Количество вещества магния:

   $$n_{Mg} = \frac{m_{Mg}}{M_{Mg}} = \frac{1.2}{24} = 0.05 \, \text{моль}$$

4. Теоретическая масса сульфата магния: По стехиометрии реакции, 1 моль магния даёт 1 моль $MgSO_4$. Значит:

   $$m_{MgSO_4}^{\text{теор}} = n_{Mg} \cdot M_{MgSO_4} = 0.05 \cdot 120 = 6 \, \text{г}$$

5. Выход продукта реакции:

   $$\text{Выход} = \frac{m_{MgSO_4}^{\text{практ}}}{m_{MgSO_4}^{\text{теор}}} \cdot 100\% = \frac{5.5}{6} \cdot 100\% \approx 91.67\%$$

Ответ: 91.67%.

Решение задачи 2: Выход хлорида цинка при взаимодействии цинка с HCl

1. Уравнение реакции:

   $$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2$$

2. Молярные массы веществ:

   • $M_{Zn} = 65 \, \text{г/моль}$
   • $M_{ZnCl_2} = 136.5 \, \text{г/моль}$

3. Масса $HCl$ в растворе:

   $$m_{HCl} = m_{\text{р-ра}} \cdot \omega_{HCl} = 300 \cdot 0.25 = 75 \, \text{г}$$

4. Количество вещества $HCl$:

   $$n_{HCl} = \frac{m_{HCl}}{M_{HCl}} = \frac{75}{36.5} \approx 2.055 \, \text{моль}$$

5. Максимально возможное количество вещества $Zn$: Реакция требует 2 моль $HCl$ на 1 моль $Zn$. Соответственно:

   $$n_{Zn} = \frac{n_{HCl}}{2} = \frac{2.055}{2} \approx 1.028 \, \text{моль}$$

6. Теоретическая масса $ZnCl_2$: По стехиометрии реакции, 1 моль $Zn$ даёт 1 моль $ZnCl_2$. Значит:

   $$m_{ZnCl_2}^{\text{теор}} = n_{Zn} \cdot M_{ZnCl_2} = 1.028 \cdot 136.5 \approx 140.2 \, \text{г}$$

7. Выход продукта реакции:

   $$\text{Выход} = \frac{m_{ZnCl_2}^{\text{практ}}}{m_{ZnCl_2}^{\text{теор}}} \cdot 100\% = \frac{130}{140.2} \cdot 100\% \approx 92.73\%$$