Помогите, пожалуйста, решить!

Смесь цинка и магния массой 25 г растворили в избытке серной кислоты. В результате реакции выделилось 0.7 мол водорода. Как рассчитать массовую долю (%, до целых) цинка в этой смеси?

Химия 11 класс Химические реакции и стехиометрия массовая доля цинка реакция цинка с серной кислотой расчет массовой доли химия 11 класс задача по химии Новый

Для решения этой задачи нам нужно использовать химические уравнения реакций, а также некоторые понятия из стехиометрии.

1. Запишем реакции, которые происходят при взаимодействии цинка и магния с серной кислотой:

• Для цинка: Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
• Для магния: Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑

2. Определим количество водорода, выделившегося в результате реакции:

По условию задачи, выделилось 0.7 моль водорода (H2).

3. Теперь найдем, сколько моль цинка и магния реагировало:

Каждый моль цинка дает 1 моль водорода, а каждый моль магния также дает 1 моль водорода. Таким образом, количество моль цинка (n(Zn)) и магния (n(Mg)) можно выразить как:

• n(Zn) + n(Mg) = 0.7 моль

4. Теперь введем обозначения для массы цинка и магния в смеси:

• m(Zn) - масса цинка
• m(Mg) - масса магния

У нас есть общее уравнение для массы смеси:

• m(Zn) + m(Mg) = 25 г

5. Теперь выразим массы через количество моль:

• m(Zn) = n(Zn) * M(Zn), где M(Zn) = 65.4 г/моль
• m(Mg) = n(Mg) * M(Mg), где M(Mg) = 24.3 г/моль

6. Подставим n(Zn) и n(Mg) в уравнения массы:

• m(Zn) = n(Zn) * 65.4
• m(Mg) = (0.7 - n(Zn)) * 24.3

7. Теперь подставим эти выражения в уравнение для массы смеси:

n(Zn) * 65.4 + (0.7 - n(Zn)) * 24.3 = 25

8. Решим это уравнение:

• 65.4 * n(Zn) + 17.01 - 24.3 * n(Zn) = 25
• (65.4 - 24.3) * n(Zn) = 25 - 17.01
• 41.1 * n(Zn) = 7.99
• n(Zn) ≈ 0.194 моль

9. Теперь найдем n(Mg):

• n(Mg) = 0.7 - n(Zn) = 0.7 - 0.194 ≈ 0.506 моль

10. Теперь вычислим массу цинка в смеси:

• m(Zn) = n(Zn) * M(Zn) = 0.194 * 65.4 ≈ 12.7 г

11. Теперь найдем массовую долю цинка в смеси:

• Массовая доля (w) = (m(Zn) / (m(Zn) + m(Mg))) * 100%
• w = (12.7 / 25) * 100% ≈ 50.8%

12. Округляем до целых:

• Массовая доля цинка в смеси составляет примерно 51%.

Таким образом, массовая доля цинка в данной смеси составляет 51%.