Номер 3, страница 140 - гдз по химии 11 класс учебник Рудзитис, Фельдман

Подумайте, ответьте, выполните.... Параграф 30. Цинк. Глава VI. Металлы - номер 3, страница 140.

Условие.

3. При взаимодействии цинка с 300 г 49%-ного раствора серной кислоты получили 1,2 моль соли. Вычислите практический выход соли в процентах от теоретически возможного.

Решение.

Решение 2.

Дано:

$m(р-ра\ H_2SO_4) = 300\ г$

$\omega(H_2SO_4) = 49\ \% = 0,49$

$n_{практ}(соли) = 1,2\ моль$

Найти:

$\eta(соли)\ -\ ?$

Решение:

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия цинка с серной кислотой. В результате реакции образуется соль сульфат цинка ($ZnSO_4$) и выделяется водород:

$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2\uparrow$

2. Рассчитаем массу чистой серной кислоты, содержащейся в 300 г 49%-го раствора:

$m(H_2SO_4) = m(р-ра\ H_2SO_4) \cdot \omega(H_2SO_4) = 300\ г \cdot 0,49 = 147\ г$

3. Вычислим молярную массу серной кислоты ($H_2SO_4$):

$M(H_2SO_4) = 2 \cdot Ar(H) + Ar(S) + 4 \cdot Ar(O) = 2 \cdot 1 + 32 + 4 \cdot 16 = 98\ г/моль$

4. Найдем количество вещества серной кислоты, вступившей в реакцию:

$n(H_2SO_4) = \frac{m(H_2SO_4)}{M(H_2SO_4)} = \frac{147\ г}{98\ г/моль} = 1,5\ моль$

5. Согласно уравнению реакции, из 1 моль серной кислоты образуется 1 моль соли (сульфата цинка). Значит, стехиометрическое соотношение количеств веществ $n(H_2SO_4) : n(ZnSO_4)$ равно $1:1$. Следовательно, теоретически возможное количество вещества соли равно количеству вещества серной кислоты:

$n_{теор}(ZnSO_4) = n(H_2SO_4) = 1,5\ моль$

6. Теперь мы можем вычислить практический выход соли в процентах от теоретически возможного. Практический выход (η) — это отношение практически полученного количества вещества продукта к теоретически возможному, выраженное в процентах:

$\eta(соли) = \frac{n_{практ}(соли)}{n_{теор}(соли)} \cdot 100\%$

$\eta(ZnSO_4) = \frac{1,2\ моль}{1,5\ моль} \cdot 100\% = 0,8 \cdot 100\% = 80\%$

Ответ: практический выход соли составляет 80%.