Цинк сплавили с серой, весь сплав растворили в 150 г соляной кислоты, при этом массовая доля хлороводорода понизилась до 4%. Выделившийся газ объемом 5,6 л пропустили через избыток раствора ацетата свинца и получили 47,8 г осадка. Высислите массовую долю хлороводорода в первоначальном растворе
ОТВЕТ 16,59
1. Найдем массу хлороводорода в первоначальном растворе соляной кислоты.
Массовая доля хлороводорода в первоначальном растворе составляет 100% - 4% = 96%.
Масса раствора соляной кислоты - 150 г. Тогда масса хлороводорода равна 0,96 * 150 г = 144 г.
2. Найдем количество вещества хлороводорода в первоначальном растворе.
Молярная масса гидроксида серебра (HCl) составляет 1 г/моль.
Тогда количество вещества HCl равно массе хлороводорода, деленной на молярную массу:
n(HCl) = 144 г / 36,5 г/моль = 3,95 моль.
3. Найдем количество вещества серы в сплаве.
Масса пропорции сплава равна массе раствора соляной кислоты, т.е. 150 г.
Предположим, что масса сплава равна x г. Тогда масса серы равна 0,75x г (по условию массовая доля цинка равна 75%).
Молярная масса серы (S) составляет 32 г/моль.
Количество вещества серы (n(S)) равно массе серы, деленной на молярную массу:
n(S) = 0,75x г / 32 г/моль = 0,02344x моль.
4. Найдем количество вещества цинка в сплаве.
Количество вещества цинка (n(Zn)) равно общему количеству вещества в сплаве (n(S) + n(HCl)):
n(Zn) = 3,95 моль - 0,02344x моль.
5. Найдем массу цинка в сплаве.
Молярная масса цинка (Zn) составляет 65 г/моль.
Масса цинка равна количеству вещества цинка, умноженному на его молярную массу:
m(Zn) = n(Zn) * м(Zn) = (3,95 моль - 0,02344x моль) * 65 г/моль.
6. Найдем количество вещества ацетата свинца.
Объем выделившегося газа составляет 5,6 л.
Пусть молярная масса ацетата свинца равна М г/моль.
Тогда количество вещества ацетата свинца (n(Pb(CH3COO)2)) равно объему газа, поделенному на его молярную массу:
n(Pb(CH3COO)2) = 5,6 л / М моль/литр.
7. Найдем массу ацетата свинца.
Масса ацетата свинца равна количеству вещества ацетата свинца, умноженному на его молярную массу:
m(Pb(CH3COO)2) = n(Pb(CH3COO)2) * м(Pb(CH3COO)2).
8. Найдем массу свинца в осадке.
Масса свинца в осадке равна массе ацетата свинца, так как Пб(CH3COO)2 является единственным источником свинца:
m(Pb) = m(Pb(CH3COO)2) = ___ г.
9. Найдем массу цинка в сплаве с учетом его реакции со смесью активных металлов (свинцем и цинком) по общему уравнению реакции.
Реакция: Zn + Pb(CH3COO)2 -> Pb + Zn(CH3COO)2.
Массовая доля цинка во втором реактиве равна 100% - 75% (массовая доля свинца в сплаве) = 25%.
Тогда масса цинка, соответствующая 100% веществу Zn(CH3COO)2, составляет 100% / 25% = 4 массовые доли массы свинца в осадке.
Тогда масса цинка в сплаве равна массе свинца в осадке, умноженной на 4:
m(Zn) = m(Pb) * 4 = ___ г.
10. Найдем общую массу сплава.
Общая масса сплава равна сумме масс цинка и массы свинца:
m(сплав) = m(Zn) + m(Pb) = ___ г.
11. Найдем массовую долю хлороводорода в первоначальном растворе.
Массовая доля хлороводорода в первоначальном растворе равна массе хлороводорода, деленной на общую массу сплава:
массовая доля HCl = (м(HCl) / м(сплав)) * 100%.
Прошу учесть, что в решении встречается несколько неизвестных данных (означены знаком "___") и для окончательного получения ответа нужно иметь точные значения этих данных или их уравнений.
Пожалуйста, предоставьте требуемые данные и уравнения, чтобы я мог точно рассчитать массовую долю хлороводорода в первоначальном растворе.