Какова массовая доля цинка в растворе, полученном при растворении 10 г технического цинка в избытке разбавленной

Artemiy

15

Для решения данной задачи нам понадобится знание мольной массы и мольного соотношения между веществами в реакции. Давайте начнем с определения этих понятий.

Мольная масса цинка (Zn) равна количеству граммов в одном моле этого вещества. По таблице мольных масс, масса цинка составляет 65,38 г/моль.

Мольное соотношение между цинком и водородом в реакции соляной кислоты (HCl) можно найти в химическом уравнении реакции. Это уравнение выглядит следующим образом:

\[Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl2 + H2\]

Из уравнения видно, что на один мол цинка приходится два моля соляной кислоты и один моль водорода.

Теперь вернемся к условию задачи. У нас есть 10 г технического цинка (Zn), который растворяется в избытке разбавленной соляной кислоты (HCl). При этом выделилось 3,1 л водорода (н. у.).

Мы знаем, что мольный объем газа при нормальных условиях равен 22,4 л. Таким образом, мы можем рассчитать количество молей водорода, выделившегося в реакции:

\[\text{{Количество молей водорода}} = \frac{{\text{{Объем водорода}}}}{{\text{{Мольный объем газа при н.у.}}}} = \frac{{3,1}}{{22,4}} \, \text{{моль}}\]

Так как на каждый моль цинка приходится один моль водорода, то количество молей цинка равно количеству молей водорода:

\[\text{{Количество молей цинка}} = \frac{{3,1}}{{22,4}} \, \text{{моль}}\]

Теперь мы можем рассчитать массу цинка, зная его мольную массу:

\[\text{{Масса цинка}} = \text{{Количество молей цинка}} \times \text{{Мольная масса цинка}} = \frac{{3,1}}{{22,4}} \times 65,38 \, \text{{г}}\]

Таким образом, массовая доля цинка в полученном растворе равна:

\[\text{{Массовая доля цинка}} = \frac{{\text{{Масса цинка}}}}{{\text{{Масса раствора}}}} \times 100\%\]

Масса раствора состоит из массы цинка и массы соляной кислоты. Поскольку у нас нет данных о массе соляной кислоты, мы не можем точно рассчитать массовую долю цинка. Однако, если предположить, что массовая доля соляной кислоты в растворе пренебрежимо мала, то можно приближенно считать массу раствора равной массе цинка. В этом случае массовая доля цинка составит:

\[\text{{Массовая доля цинка}} \approx \frac{{\text{{Масса цинка}}}}{{\text{{Масса цинка}}}} \times 100\% = 100\%\]

Итак, приближенно массовая доля цинка в растворе будет равна 100%.