Номер 50, страница 108 - гдз по химии 9 класс сборник задач и упражнений Габриелян, Тригубчак

Упражнения и задачи для самостоятельного решения. 10. Металлы - номер 50, страница 108.

Условие.

50. Сплав меди и цинка массой 24,12 г обработали избытком разбавленной серной кислоты. При этом выделилось 3,36 л газа (н. у.). Рассчитайте массовую долю цинка в этом сплаве.

Решение.

Решение 2.

Дано:

масса сплава $m(\text{сплава}) = 24,12$ г

объем газа $V(\text{газа}) = 3,36$ л (н. у.)

Найти:

массовая доля цинка $\omega(Zn)$ - ?

Решение:

Сплав состоит из меди (Cu) и цинка (Zn). При обработке избытком разбавленной серной кислоты ($H_2SO_4$) в реакцию вступает только цинк, так как медь является металлом, стоящим в ряду электрохимической активности после водорода, и не вытесняет его из разбавленных кислот.

Уравнение химической реакции:

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

Выделившийся газ — это водород ($H_2$).

1. Определим количество вещества выделившегося водорода. Поскольку объем дан при нормальных условиях (н. у.), воспользуемся молярным объемом газов $V_m = 22,4$ л/моль.

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{3,36 \text{ л}}{22,4 \text{ л/моль}} = 0,15 \text{ моль}$

2. Согласно уравнению реакции, количества веществ цинка и водорода соотносятся как 1:1. Следовательно, количество вещества цинка, вступившего в реакцию, также равно 0,15 моль.

$n(Zn) = n(H_2) = 0,15 \text{ моль}$

3. Вычислим массу цинка в сплаве. Молярная масса цинка ($M(Zn)$) принимается равной 65 г/моль.

$m(Zn) = n(Zn) \cdot M(Zn) = 0,15 \text{ моль} \cdot 65 \text{ г/моль} = 9,75 \text{ г}$

4. Рассчитаем массовую долю цинка ($\omega$) в сплаве по формуле:

$\omega(Zn) = \frac{m(Zn)}{m(\text{сплава})} \cdot 100\%$

Подставим значения:

$\omega(Zn) = \frac{9,75 \text{ г}}{24,12 \text{ г}} \cdot 100\% \approx 40,42\%$

Ответ: массовая доля цинка в сплаве составляет 40,42%.