Технический цинк массой 150 г обработали избытком соляной кислоты. При этом выделилось 44,8 л газа (н.у.). Определить массовую долю примесей в образце цинка. срочно,60 баллов​

Давайте разберёмся с задачей по шагам.

Дано:

1. Масса цинка ($m_{\text{Zn}} = 150 \, \text{г}$).
2. Выделившийся объём газа ($V_{\text{H}_2} = 44,8 \, \text{л}$) при нормальных условиях ($T = 0^\circ C$, $P = 101,3 \, \text{кПа}$).
3. Газ — это водород ($\text{H}_2$).
4. Нужно определить массовую долю примесей в техническом цинке.

Решение:

1. Реакция цинка с соляной кислотой:

   $$\text{Zn} + 2\text{HCl} \rightarrow \text{ZnCl}_2 + \text{H}_2$$

   Из уравнения видно, что 1 моль цинка выделяет 1 моль водорода.

2. Вычислим количество молей водорода:

   Объём 1 моля газа при нормальных условиях равен $22,4 \, \text{л}$. Значит, количество молей водорода ($n_{\text{H}_2}$):

   $$n_{\text{H}_2} = \frac{V_{\text{H}_2}}{22,4} = \frac{44,8}{22,4} = 2 \, \text{моль}.$$

3. Моли цинка, прореагировавшие с кислотой:

   По уравнению реакции 1 моль цинка даёт 1 моль водорода, значит:

   $$n_{\text{Zn}} = n_{\text{H}_2} = 2 \, \text{моль}.$$

4. Масса цинка, вступившего в реакцию:

   Молярная масса цинка ($M_{\text{Zn}}$) равна $65 \, \text{г/моль}$. Масса цинка, который вступил в реакцию ($m_{\text{чистого Zn}}$):

   $$m_{\text{чистого Zn}} = n_{\text{Zn}} \cdot M_{\text{Zn}} = 2 \cdot 65 = 130 \, \text{г}.$$

5. Масса примесей в образце:

   Общая масса образца равна $150 \, \text{г}$. Масса примесей ($m_{\text{примесей}}$):

   $$m_{\text{примесей}} = m_{\text{общего образца}} - m_{\text{чистого Zn}} = 150 - 130 = 20 \, \text{г}.$$

6. Массовая доля примесей:

   Массовая доля примесей ($w_{\text{примесей}}$) вычисляется по формуле:

   $$w_{\text{примесей}} = \frac{m_{\text{примесей}}}{m_{\text{общего образца}}} \cdot 100\%.$$

   Подставляем значения:

   $$w_{\text{примесей}} = \frac{20}{150} \cdot 100\% = 13,33\%.$$

Ответ:

Массовая доля примесей в образце цинка составляет $13,33\%$.