Какова выход цинка в процентах после восстановления оксида цинка массой 121,5 г углем, если получили 90 г цинка?

Zolotoy_List

14

Дано:
Масса оксида цинка (ZnO) = 121,5 г
Масса угля = ?? (пусть обозначим массу угля как m)
Масса полученного цинка = 90 г

Для того чтобы решить эту задачу, нам необходимо найти количество цинка, получаемого из оксида цинка, когда он восстанавливается углём. Затем мы можем использовать найденные значения, чтобы найти процент выхода цинка.

Шаг 1: Найдем количество моль цинка, полученного из оксида цинка.
Мы знаем, что масса цинка = 90 г. Найдем количество моль цинка при помощи его молярной массы. Молярная масса Zn = 65,38 г/моль.
\[ n_{Zn} = \frac{m_{Zn}}{M_{Zn}} = \frac{90}{65,38} \approx 1,38 \, \text{моль} \]

Шаг 2: Найдем количество моль оксида цинка помощью уравнения стехиометрии превращения:
\[ \text{ZnO} + \text{C} \rightarrow \text{Zn} + \text{CO}_2 \]
Согласно уравнению, каждая молекула углерода (C) превращает одну молекулу оксида цинка в атом цинка (Zn) и диоксид углерода (CO2).

Таким образом, количество моль угля (m) будет таким же, как количество моль оксида цинка:
\[ n_{C} = n_{ZnO} \]

Шаг 3: Теперь найдем массу угля (m).
\[ m_{C} = n_{C} \times M_{C} = 1,38 \times 12,01 = 16,56 \, \text{г} \]

Шаг 4: Найдем процент выхода цинка.
Процент выхода цинка рассчитывается по формуле:
\[ \% = \frac{m_{Zn}}{m_{ZnO}} \times 100 = \frac{90}{121,5} \times 100 \approx 74,07\% \]

Ответ:
Процент выхода цинка после восстановления оксида цинка массой 121,5 г углем составляет около 74,07%.