Для решения этой задачи нам нужно использовать закон сохранения массы и уравнение реакции разложения нитрата цинка.

Шаг 1: Запишем уравнение реакции.

Нитрат цинка (Zn(NO3)2) при нагревании разлагается на оксид цинка (ZnO), диоксид углерода (CO2) и воду (H2O). Уравнение реакции выглядит следующим образом:

2 Zn(NO3)2 → 2 ZnO + 4 CO2 + 2 H2O

Шаг 2: Найдем молекулярные массы веществ.

• Молярная масса ZnO: Zn = 65,38 г/моль, O = 16 г/моль, значит, ZnO = 65,38 + 16 = 81,38 г/моль.
• Молярная масса Zn(NO3)2: Zn = 65,38 г/моль, N = 14 г/моль, O = 16 г/моль, значит, Zn(NO3)2 = 65,38 + 2*(14 + 3*16) = 65,38 + 2*(14 + 48) = 65,38 + 124 = 189,38 г/моль.

Шаг 3: Найдем количество вещества оксида цинка.

Мы знаем, что масса оксида цинка, полученного в результате реакции, составляет 40,5 г. Теперь найдем количество вещества ZnO:

n(ZnO) = m(ZnO) / M(ZnO) = 40,5 г / 81,38 г/моль ≈ 0,497 моль.

Шаг 4: Найдем количество нитрата цинка, которое разложилось.

Согласно уравнению реакции, на 2 моля ZnO получается 2 моля Zn(NO3)2. Значит, количество нитрата цинка равно количеству оксида цинка:

n(Zn(NO3)2) = n(ZnO) = 0,497 моль.

Шаг 5: Найдем массу нитрата цинка.

Теперь мы можем найти массу нитрата цинка, используя его молярную массу:

m(Zn(NO3)2) = n(Zn(NO3)2) * M(Zn(NO3)2) = 0,497 моль * 189,38 г/моль ≈ 94,5 г.

Шаг 6: Найдем объем газов, образующихся в результате разложения.

По уравнению реакции, на 2 моль Zn(NO3)2 образуется 4 моль CO2 и 2 моль H2O. Из этого следует, что всего образуется 4 моль газов (CO2). Для расчета объема газов используем стандартные условия (н.у.), где 1 моль газа занимает 22,4 литра:

V(газов) = n(CO2) * 22,4 л/моль = 0,997 моль * 22,4 л/моль ≈ 22,4 л.

Ответ:

• Масса нитрата цинка: 94,5 г.
• Объем газов: 22,4 л.

Таким образом, мы получили массу нитрата цинка, который разложился, равную 94,5 г, и объем газов, равный 22,4 литра.