Какое уравнение всех реакций, указанных в задаче, можно записать при обработке 16 г смеси цинковой пыли и железного порошка концентрированным раствором едкого кали, если выделился газ с плотностью по неону 0,1, который может полностью прореагировать с 6 г оксида никеля? Как определить массовую долю компонентов в исходной смеси?

Химия 9 класс Химические реакции и стехиометрия уравнение реакций цинковая пыль железный порошок едкий калий газ с плотностью оксид никеля массовая доля компонентов химические реакции химия 9 класс Новый

Для решения данной задачи необходимо последовательно рассмотреть все этапы реакции и провести необходимые расчеты.

Шаг 1: Определение состава газа

Сначала обратим внимание на газ, который выделился в результате реакции. Плотность газа по неону равна 0,1. Плотность газа можно выразить через его молекулярную массу (M) и плотность неона (ρ). Плотность неона составляет примерно 0,9 г/л, поэтому:

• ρ(газ) = 0,1 * 0,9 = 0,09 г/л

Теперь, используя формулу для плотности, мы можем найти молекулярную массу газа:

• M(газ) = 0,09 * 22,4 = 2,016 г/моль

Это соответствует молекуле водорода (H2), так как его молекулярная масса составляет 2 г/моль.

Шаг 2: Запись уравнения реакции

Теперь запишем уравнение реакции между цинком (Zn) и железом (Fe) с едким кали (KOH). В результате реакции образуется водород и соответствующие соли:

• Zn + 2KOH → Zn(OH)2 + H2↑
• Fe + 2KOH → Fe(OH)2 + H2↑

В результате обе реакции выделяется водород.

Шаг 3: Определение количества выделившегося газа

Теперь нам нужно определить, сколько водорода выделилось. Для этого воспользуемся данными о реакции с оксидом никеля (NiO). Из условия задачи известно, что 6 г NiO полностью прореагировал с выделившимся водородом. Уравнение реакции с оксидом никеля выглядит так:

• NiO + H2 → Ni + H2O

Теперь найдем количество молей NiO:

• M(NiO) = 58,7 (Ni) + 16 (O) = 74,7 г/моль
• n(NiO) = 6 г / 74,7 г/моль ≈ 0,0804 моль

Поскольку на 1 моль NiO требуется 1 моль H2, то выделилось также 0,0804 моль H2.

Шаг 4: Определение массы выделившегося водорода

Теперь найдем массу выделившегося водорода:

• m(H2) = n(H2) * M(H2) = 0,0804 моль * 2 г/моль = 0,1608 г

Шаг 5: Определение массовой доли компонентов в смеси

Теперь вернемся к исходной смеси. Пусть x - масса цинка, а y - масса железа. Тогда:

• x + y = 16 г
• n(Zn) = x / 65,4 (молярная масса Zn)
• n(Fe) = y / 55,8 (молярная масса Fe)

Общее количество выделившегося водорода может быть записано как:

• n(H2) = n(Zn) + n(Fe) = (x / 65,4) + (y / 55,8)

Известно, что n(H2) = 0,0804 моль. Подставим это в уравнение:

• (x / 65,4) + (y / 55,8) = 0,0804

Теперь у нас есть система из двух уравнений:

• x + y = 16
• (x / 65,4) + (y / 55,8) = 0,0804

Решив эту систему, мы сможем определить массы компонентов в смеси.

Шаг 6: Подсчет массовой доли компонентов

После нахождения x и y, можно вычислить массовую долю каждого компонента в смеси:

• Массовая доля Zn = (x / 16) * 100%
• Массовая доля Fe = (y / 16) * 100%

Таким образом, мы пришли к окончательному решению задачи, определив состав газа, уравнение реакции и массовые доли компонентов в смеси.