Каковы массовые доли алюминия и цинка в сплаве, если при растворении 2 г сплава в растворе щелочи выделилось 1,904

Каковы массовые доли алюминия и цинка в сплаве?

Разъяснение: Чтобы решить эту задачу, нам необходимо использовать закон сохранения массы. По данному условию, при растворении 2 г сплава в растворе щелочи выделилось 1,904 л водорода (н.у).

Сначала найдем количество вещества водорода, выделяющегося при этой реакции. Для этого мы используем уравнение реакции растворения сплава:

Zn + 2NaOH → Na2ZnO2 + H2↑

Из уравнения видно, что каждый моль цинка реагирует с двумя молями щелочи, образуя один моль водорода. Объем водорода можно перевести в количество вещества, используя уравнение состояния идеального газа PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная и T - температура:

PV = nRT

n = PV / RT

Здесь R - универсальная газовая постоянная, равная 0,0821 л*атм/(моль*К), и T принимается равной обычным условиям (н.у), то есть 273,15 К.

Итак, подставим известные значения:

n = (1,904 л * атм) / (0,0821 л*атм/(моль*К) * 273,15 К)

n ≈ 0,086 моль водорода

Теперь мы можем использовать молярные соотношения, чтобы определить массовые доли алюминия и цинка в сплаве. Поскольку 1 моль сплава содержит атомный вес цинка (65,38 г) и атомный вес алюминия (26,98 г), мы можем использовать следующее соотношение:

массовая доля цинка = (масса цинка / масса сплава) * 100%

массовая доля алюминия = (масса алюминия / масса сплава) * 100%

Для этого нам нужно знать массу сплава. Дано, что всего растворилось 2 г сплава, поэтому масса сплава равна 2 г.

Теперь мы можем подставить известные значения:

массовая доля цинка = (65,38 г / 2 г) * 100% ≈ 32,69%

массовая доля алюминия = (26,98 г / 2 г) * 100% ≈ 13,49%

Таким образом, массовая доля цинка в сплаве составляет около 32,69%, а массовая доля алюминия - около 13,49%.

Совет: Обратите внимание на использование уравнения реакции и молярных соотношений при решении задач по химии. Также всегда проверяйте единицы измерения и используйте соответствующие константы для вычислений.

Проверочное упражнение: Какова массовая доля кислорода в воде (Н2О)?

Суть вопроса: Расчет массовых долей элементов в сплаве

Объяснение: Чтобы решить эту задачу, мы можем использовать закон пропорций по массе или метод эквивалентов. Давайте воспользуемся первым методом.

1. Сначала найдем массу водорода, который выделился при реакции:
Масса водорода = объем водорода × плотность водорода
Масса водорода = 1,904 л × 0,0899 г/л (плотность водорода при н.у.) = 0,1709596 г

2. Затем найдем массу сплава, растворенного в растворе щелочи:
Масса сплава = 2 г

3. Теперь мы можем использовать закон пропорций по массе:
Масса алюминия / Масса сплава = Массовая доля алюминия
Масса цинка / Масса сплава = Массовая доля цинка

4. Подставим известные значения:
Масса алюминия / 2 г = Массовая доля алюминия
Масса цинка / 2 г = Массовая доля цинка

5. Теперь найдем массу каждого элемента:
Масса алюминия = Массовая доля алюминия × Масса сплава
Масса цинка = Массовая доля цинка × Масса сплава

6. Используя известную массу водорода, найдем массу алюминия и цинка:
Масса алюминия + Масса цинка = Масса водорода

7. Таким образом, мы можем решить систему уравнений, чтобы найти массовые доли каждого элемента.

Демонстрация:
Дано: Масса сплава = 2 г, объем выделившегося водорода = 1,904 л, масса водорода = 0,1709596 г.

Массовая доля алюминия = ?
Массовая доля цинка = ?

Совет: Для разрешения таких задач лучше всего использовать закон пропорций по массе и проводить все вычисления с внимательностью, чтобы избежать ошибок.

Дополнительное упражнение: Если при растворении 4 г сплава в растворе щелочи выделилось 3,808 л водорода (н.у), найдите массовые доли алюминия и цинка в сплаве.