При обработке 40 г смеси меди, цинка, оксида кремния и оксида цинка разбавленной серной кислотой выделилось 4,48 л газа (н.у.). Нерастворившийся осадок был сплавлен со стехиометрическим количеством карбоната натрия. При этом выделилось 3,36 л газа (н.у.). после обработки сплава водой, твердый осадок растворили в концентрированной серной кислоте и получили 2,24 л газа (н.у.). Определите %-ное содержание оксида цинка в исходной смеси.
Объяснение:
При обработке 40 г смеси меди, цинка, оксида кремния и оксида цинка разбавленной серной кислотой выделилось 4,48 л газа (н.у.). Нерастворившийся осадок был сплавлен со стехиометрическим количеством карбоната натрия. При этом выделилось 3,36 л газа (н.у.). после обработки сплава водой, твердый осадок растворили в концентрированной серной кислоте и получили 2,24 л газа (н.у.). Определите %-ное содержание оксида цинка в исходной смеси.
Масса смеси 40 г. При обработке смеси разбавленной серной кислотой с разбавленной Н2SO4 реагирует цинк и оксид цинка:
0,2 моль
Zn + Н2SO4 (p) = ZnSO4 + H2↑
При растворении цинка в разбавленной серной кислоте выделяется 4,48 л водорода. Следовательно, и цинка в смеси было 0,2 моль или 13 г.
Нерастворившийся осалок - смесь оксида кремния и меди
сплавление 0,15 моль
SiO2 + Na2CO3 > Na2SiO3 + CO2
Углекислого газа выделилось 0,15 моль. Значит и оксида кремния в составе смеси 0,15 моль или 9 г
После обработки плава водой осталась в виде твердого остатка медь, которую растворили в концентрированной серной кислоте: 0,1 моль
Сu + 2H2SO4 (κ) = CuSO4 + SO2↑ + H2O
Сернистого газа выделилось 0,1 моль, значит и меди в составе смеси 0,1 моль или 6,4 г.
Определим массу оксида цинка в составе смеси:
40 г - (13,0 + 9,0 + 6,4 ) = 11,6 г
Массовая доля оксида цинка в составе смеси :
m(ZnO) 11,6
ω(ZnO) = × 100% = × 100% = 29%
m(смеси) 40