При растворении в серной кислоте 10 г сплава цинка с магнием выделилось 5,75 л водорода. Как можно определить массовую долю каждого элемента в этом сплаве?

Химия 9 класс Массовая доля вещества в сплаве массовая доля цинка массовая доля магния растворение в серной кислоте водород при реакции сплав цинка и магния Новый

Для определения массовой доли цинка и магния в сплаве, нам нужно воспользоваться данными о выделившемся водороде и химическими реакциями, происходящими при взаимодействии этих металлов с серной кислотой.

Шаг 1: Определение количества выделившегося водорода

Сначала переведем объем выделившегося водорода в количество вещества. Для этого используем уравнение состояния газа:

1 моль газа занимает объем 22,4 л при нормальных условиях. Таким образом, мы можем найти количество вещества водорода:

• Объем водорода: 5,75 л
• Количество вещества H2 = 5,75 л / 22,4 л/моль ≈ 0,256 моль

Шаг 2: Определение реакции и стехиометрии

При реакции цинка и магния с серной кислотой выделяется водород по следующим уравнениям:

• Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2↑
• Mg + H2SO4 → MgSO4 + H2↑

Из этих уравнений видно, что на 1 моль цинка или магния выделяется 1 моль водорода.

Шаг 3: Определение количества каждого металла

Пусть x - масса цинка в сплаве, тогда (10 - x) - масса магния. Теперь мы можем записать уравнение для выделившегося водорода:

• Количество водорода от цинка: x / 65,4 (молярная масса цинка)
• Количество водорода от магния: (10 - x) / 24,3 (молярная масса магния)

Суммарное количество водорода будет равно количеству водорода, которое мы нашли ранее:

• x / 65,4 + (10 - x) / 24,3 = 0,256

Шаг 4: Решение уравнения

Теперь решим это уравнение. Умножим обе части на 65,4 * 24,3, чтобы избавиться от дробей:

• 24,3x + 65,4(10 - x) = 0,256 * 65,4 * 24,3

Раскроем скобки и упростим уравнение:

• 24,3x + 654 - 65,4x = 0,256 * 65,4 * 24,3
• (24,3 - 65,4)x + 654 = 0,256 * 65,4 * 24,3
• -41,1x + 654 = 0,256 * 65,4 * 24,3

Теперь подставим значения и найдем x.

Шаг 5: Нахождение массовой доли

После нахождения массы цинка (x) и массы магния (10 - x), мы можем определить массовую долю каждого элемента в сплаве:

• Массовая доля цинка = (масса цинка / 10 г) * 100%
• Массовая доля магния = (масса магния / 10 г) * 100%

Таким образом, мы можем определить массовую долю каждого элемента в сплаве. Если у вас есть доступ к калькулятору, вы можете завершить расчеты и получить окончательные значения.