Question

При обработке 40 г смеси меди, цинка, оксида кремния и оксида цинка разбавленной серной кислотой выделилось 4,48 л газа (н.у.). Нерастворившийся осадок был сплавлен со стехиометрическим количеством карбоната натрия. При этом выделилось 3,36 л газа (н.у.). после обработки сплава водой, твердый осадок растворили в концентрированной серной кислоте и получили 2,24 л газа (н.у.). Определите %-ное содержание оксида цинка в исходной смеси.

Answer 1

Объяснение:

При обработке 40 г смеси меди, цинка, оксида кремния и оксида цинка разбавленной серной кислотой выделилось 4,48 л газа (н.у.). Нерастворившийся осадок был сплавлен со стехиометрическим количеством карбоната натрия. При этом выделилось 3,36 л газа (н.у.). после обработки сплава водой, твердый осадок растворили в концентрированной серной кислоте и получили 2,24 л газа (н.у.). Определите %-ное содержание оксида цинка в исходной смеси.

Масса  смеси  40 г.   При  обработке  смеси  разбавленной  серной  кислотой  с  разбавленной   Н2SO4  реагирует  цинк   и  оксид  цинка:

                                                       0,2 моль

   Zn   +  Н2SO4 (p)  =   ZnSO4  +   H2↑

  При  растворении  цинка  в  разбавленной   серной  кислоте  выделяется  4,48 л  водорода.  Следовательно,  и  цинка  в смеси  было  0,2  моль   или   13  г.

Нерастворившийся  осалок  -   смесь  оксида  кремния  и  меди

                                 сплавление                       0,15 моль

 SiO2  +  Na2CO3 > Na2SiO3   +  CO2

Углекислого   газа  выделилось   0,15  моль.  Значит  и оксида  кремния   в составе   смеси   0,15  моль   или   9 г

После  обработки  плава  водой   осталась  в виде  твердого  остатка  медь,   которую   растворили   в  концентрированной  серной  кислоте:                                             0,1 моль

   Сu  +   2H2SO4 (κ)  =  CuSO4   +  SO2↑  +   H2O

Сернистого  газа  выделилось  0,1  моль,  значит   и  меди  в составе  смеси   0,1 моль   или  6,4 г.  

Определим   массу   оксида  цинка  в  составе   смеси:

   40 г -  (13,0 +  9,0 + 6,4 ) = 11,6  г  

Массовая  доля   оксида  цинка   в   составе   смеси  :

                    m(ZnO)                          11,6

ω(ZnO) = × 100%  = × 100% = 29%

                 m(смеси)                          40