Номер 2, страница 13 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 2. Задачи на примеси и практический выход реакции - номер 2, страница 13.

Условие.

2. 2,64 г технического цинка обработали избытком раствора серной кислоты. Выделившийся при этом газ содержал $2,408 \cdot 10^{22}$ молекул. Чему равна массовая доля чистого металла в техническом образце?

Решение.

Решение 2.

Дано:
$m(техн. Zn) = 2,64$ г
$N(газа) = 2,408 \cdot 10^{22}$

Найти:
$w(Zn) - ?$

Решение:
1. Составим уравнение реакции взаимодействия цинка с серной кислотой. Примеси в техническом цинке считаем нереакционноспособными по отношению к серной кислоте. В реакции металла с кислотой выделяется водород:
$Zn + H_2SO_4 \rightarrow ZnSO_4 + H_2 \uparrow$

2. Найдем количество вещества (моль) выделившегося водорода ($H_2$), зная число его молекул ($N$) и постоянную Авогадро ($N_A = 6,02 \cdot 10^{23}$ моль⁻¹):
$n = \frac{N}{N_A}$
$n(H_2) = \frac{2,408 \cdot 10^{22}}{6,02 \cdot 10^{23} \text{ моль}^{-1}} = 0,04$ моль

3. По уравнению реакции определим количество вещества чистого цинка, вступившего в реакцию. Согласно стехиометрическим коэффициентам, соотношение цинка и водорода составляет 1:1.
$n(Zn) = n(H_2) = 0,04$ моль

4. Вычислим массу чистого цинка, используя его молярную массу ($M(Zn) = 65$ г/моль):
$m = n \cdot M$
$m(Zn) = 0,04 \text{ моль} \cdot 65 \text{ г/моль} = 2,6$ г

5. Теперь можем найти массовую долю чистого цинка в техническом образце:
$w(Zn) = \frac{m(Zn)}{m(техн. Zn)} \cdot 100\%$
$w(Zn) = \frac{2,6 \text{ г}}{2,64 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 98,48\%$

Ответ:массовая доля чистого цинка в техническом образце составляет 98,48%.