Какова массовая доля цинка в сплаве, если кусочек латуни массой 5,00 г помещен в раствор соляной кислоты и в результате

Петровна

39

Данная задача относится к химии и требует рассмотрения реакции между цинком и соляной кислотой. Чтобы найти массовую долю цинка в сплаве, нужно вычислить количество реагента — цинка, которое реагировало с соляной кислотой.

Для начала, давайте разберемся с реакцией, происходящей между цинком и соляной кислотой. Реакция выглядит следующим образом:

\[Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2\]

Из этого уравнения видно, что на один моль цинка требуется два моля соляной кислоты для полного протекания реакции, и в результате образуется один моль гидрогена.

Чтобы вычислить количество цинка, отреагировавшего с соляной кислотой, нужно воспользоваться соотношением между объемами газов и их количеством веществ. В данном случае, мы знаем объем выделившегося гидрогена, который составляет 0,70 л.

Известно, что один моль газа при нормальных условиях занимает объем 22,4 литра. Исходя из этого, мы можем вычислить количество молей гидрогена, используя следующую формулу:

\[n = \frac{V}{V_m}\]

где n - количество молей газа, V - объем газа, V_m - молярный объем газа при нормальных условиях.

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[n = \frac{0,70 л}{22,4 л/моль} \approx 0,031 моль\]

Так как на один моль цинка требуется два моля соляной кислоты, то количество молей цинка равно половине количества молей гидрогена:

\[n_{Zn} = \frac{1}{2} \cdot 0,031 моль = 0,0155 моль\]

Для дальнейших вычислений нам необходима молярная масса цинка. Mолярная масса цинка равна 65,38 г/моль.

Теперь мы можем вычислить массу цинка, используя следующую формулу:

\[m_{Zn} = n_{Zn} \cdot M_{Zn}\]

где m_{Zn} - масса цинка, n_{Zn} - количество молей цинка, M_{Zn} - молярная масса цинка.

Подставляя значения в формулу, получаем:

\[m_{Zn} = 0,0155 моль \cdot 65,38 г/моль \approx 1,01 г\]

Так как масса латуни составляет 5,00 г, то массовая доля цинка в латуни равна:

\[Доля_{Zn} = \frac{m_{Zn}}{m_{латуни}} = \frac{1,01 г}{5,00 г} \approx 0,202 = 20,2\%\]

Итак, массовая доля цинка в сплаве составляет около 20,2 процента.

Надеюсь, данное подробное решение помогло вам понять задачу и способ ее решения. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать их.