Дано:
m (Zn+Al) = 42,20 гV (H2) = 29,12 лМ (Zn) = 65 г/мольМ (Al) = 27 г/моль
Найти:
ω (Zn)ω (Al)Решение: Zn + 2HCl = ZnCl2 + H2
(1)2Al + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2
(2)Обозначим количество цинка в сплаве – х моль, а количество алюминия – у моль. Тогда масса цинка будет равна 65х (m = n · M), а масса алюминия 27у. По условию задачи масса смеси равна 42,2 г, следовательно: 65х + 27у = 42,2. По уравнению (1) количество вещества цинка, вступившего в реакцию, равно количеству водорода, образовавшегося в результате взаимодействия, тогда объем водорода равен 22,4х (V = n · Vm). По уравнению (2) соотношение n(Al) : n(H2) равно 2 : 3, тогда объем водорода равен 1,5 · 22,4х = 33,6y.По условию задачи объем выделившегося водорода равен 17,92 л, поэтому:22,4х + 33,6у = 29,12.Получили систему уравнений с двумя неизвестными:65х + 27у = 42,2022,4х + 33,6у = 29,12.Решив систему уравнений методом подстановки, найдем значение у, равное 0,6 моль; масса алюминия составляет:m (Al) = n (Al) · M (Al) = 0,6 · 27 = 16,2 (г).Тогда масса цинка равна:m (Zn) = m (смеси) – m (Al) = 42,2 – 16,2 = 26,0 (г).
Рассчитаем массовые доли металлов в смеси: W=m(Zn)\m(смеси)=26,0\42.2 *100%=61,6W=m(Al)\m(смеси)=16,2\42,2 *100%=38,4
2.а.)n(O3) = 150 моль
M(O3) = 48 г/моль
NA = 6,02 . 10^23 моль--1
N(O3) = ?
m(O3) = ?
В решении задачи используется уравнение, связывающее между собой число частиц N(O3) в данной порции вещества n(O3) и число Авогадро NA, а именно:
n(O3) = N(O3) / NA;
отсюда:
N(O3) = n(O3) . NA = 150 . 6,02 . 10^23 [моль . моль--1] = 9,03 . 10^25 m(O3) = n(O3) . M(O3) = 150 . 48 [моль . г/моль] = 7200 г = 7,2 кг
ответ. В воздушном пространстве над городом на каждого москвича приходится 7,2 кг озона, или 9,03 . 1^025 молекул O3.
2б)N(O2) = 2,69 . 10^22 (молекул)
VM = 22,4 л/моль (н.у.)
NA = 6,02 . 10^23 моль--1
V(O2) = ? (н.у.)
n(O2) = N(O2) / NA,
n(O2) = V(O2) / VM
Отсюда: V(O2) = VM . n(O2) = {VM . N(O2)} / NA = {22,4 . 2,69 . 1022} : {6,02 . 1023} [{л/моль} : моль--1] = 1,0 л
ответ. Порция кислорода, в которой содержится указанное в условии число молекул, занимает при н.у. объем 1 л.