Скільки г технічного цинку, що містить 5% домішок, розчиниться в 300 г концентрованої 60% -ної азотної кислоти, якщо кислота відновлюється до нітроген (II) оксиду?
Ответы
Ответ:
Для вирішення цього завдання спочатку потрібно знайти масу цинку у розчиненні, використовуючи відсоткову концентрацію домішок.
Маса цинку = (відсоток домішок / 100) * маса розчину
Маса цинку = (5 / 100) * 300 г = 15 г
Далі, необхідно врахувати реакцію відновлення цинку в азотний (II) оксид:
Zn + 4HNO3 → Zn(NO3)2 + 2NO2 + 2H2O
За реакцією 1 моль цинку взаємодіє з 4 молями азотної кислоти. З молярною масою цинку 65 г/моль та молярною масою азотної кислоти 63 г/моль, можна встановити співвідношення:
65 г Zn : 4 * 63 г HNO3 = 65 г Zn : 252 г HNO3
Враховуючи, що у наявності 60% -на азотна кислота, з наданих 300 г, 60% становить сама кислота (180 г), а 40% (120 г) становить вода, ми можемо знайти кількість азотної кислоти, яка бере участь у реакції:
Кількість азотної кислоти = (маса кислоти / молярна маса HNO3) * 100%
Кількість азотної кислоти = (180 г / 63 г/моль) * 100% = 285.7 моль HNO3
За реагуванням 1 моль цинку взаємодіється з 4 молями азотної кислоти, тому необхідна кількість цинку для взаємодії з 285.7 моль HNO3:
Кількість цинку = (285.7 моль HNO3 / 4) = 71.43 моль Zn
Таким чином, на здійснення реакції витратиться 71.43 моль цинку, що відповідає масі:
Маса цинку = (71.43 моль Zn) * (65 г/моль) = 4642.95 г = 4.64295 кг
Отже, для взаємодії з 300 г концентрованої 60% -ної азотної кислоти, можна розчинити 4.64295 кг (або 4642.95 г) технічного цинку.