Какова масса цинка с содержанием 2,5 % примесей, которую нужно обработать избытком соляной кислоты, чтобы получить 1 литр йодоводорода (н.у.), если реакция синтеза йодоводорода из простых веществ проходит с выходом 35%?

Химия 11 класс Реакции обмена и стехиометрия химических реакций масса цинка примеси соляная кислота йодоводород выход реакции химия 11 класс Новый

Для решения этой задачи необходимо выполнить несколько шагов. Давайте разберем их по порядку.

Шаг 1: Определение количества йодоводорода, которое нужно получить.

Мы знаем, что необходимо получить 1 литр йодоводорода (HCl) при нормальных условиях. При нормальных условиях 1 литр газа соответствует 22,4 литрам при 0°C и 1 атм. Следовательно, количество вещества (моль) йодоводорода можно найти по формуле:

• n = V / 22,4

где n - количество вещества (моль), V - объем (литры).

Подставляем значения:

• n = 1 / 22,4 ≈ 0,04464 моль.

Шаг 2: Учет выхода реакции.

Выход реакции составляет 35%, что означает, что для получения 0,04464 моль йодоводорода нам нужно большее количество цинка. Мы можем рассчитать необходимое количество по формуле:

• n_цинка = n / выход

Подставляем значения:

• n_цинка = 0,04464 / 0,35 ≈ 0,1275 моль.

Шаг 3: Определение необходимой массы чистого цинка.

Теперь, чтобы найти массу чистого цинка, нужно знать его молярную массу. Молярная масса цинка (Zn) составляет примерно 65,38 г/моль. Рассчитаем массу:

• m_цинка = n_цинка * M_цинка

Подставляем значения:

• m_цинка = 0,1275 * 65,38 ≈ 8,33 г.

Шаг 4: Учет примесей.

Поскольку у нас есть примеси в количестве 2,5%, нам нужно рассчитать общую массу образца цинка с примесями. Если чистый цинк составляет 97,5% от общей массы, то можно записать уравнение:

• m_общая = m_цинка / (1 - 0,025)

Подставляем значения:

• m_общая = 8,33 / 0,975 ≈ 8,54 г.

Итак, ответ:

Для получения 1 литра йодоводорода с учетом 35% выхода реакции и 2,5% примесей, необходимо обработать примерно 8,54 грамма цинка с примесями.