При взаимодействии 3,07 г смеси металлических цинка и никеля с, соляной кислотой получили водород, который при температуре 23°с и давлении 740 мм рт.ст занял объем 1,25 л. определите количественный состав исходной смеси
Глауберова соль - это декагидрат сульфата натрия. (Na2SO4 · 10H2O). Хоть это и кристаллическое вещество, при решении данной задачи ее можно рассматривать как концентрированный раствор сульфата натрия, концентрация соли в котором составляет 142/(142+180)=0,441 или 44,1 %. Теперь применяем известное правило креста, и получаем соотношение (10 %-ный раствор):(глауберова соль)=24,1:10, т.е на 24,1 части 10 %-ного раствора нужно взять 10 частей глауберовой соли. Всего получится 24,1+10=34,1 часть 20 %-ного раствора, суммарная масса которого должна быть 500 г. Значит на 1 часть приходится 500/34,1= 14,66 г. Для получения заданного раствора нужно взять 14,66*24,1=353,37 г 10 %-ного раствора и 14,66*10=146,6 г глауберовой соли.
Уравнение реакции образования (синтеза) аммиака: N2+3 H2 <> 2 NH3. Из уравнения следует, что при образовании 2 моль (34 г) аммиака израсходуется 1 моль (22,4 л при н.у.) азота и 3 моль (22,4*3=67,2 л при н.у.) водорода. На получение 17 г (1 моль) аммиака израсходуется 11,4 л азота и 33,6 л водорода. Ну а 17 т в миллион раз больше, поэтому и объемы нужно умножить на миллион. Получим, что израсходуется 11400 м^3 азота и 33600 м^3 водорода. Напоминаю, что объемы газов приведены к нормальным условиям (760 мм рт.ст и 0 °С). Реально, никто не будет приводить газы к таким условиям, поэтому в реальной жизни полученные объемы нужно пересчитать к реальным условиям. Ну, а в школьных химических задачах достаточно вычислить объемы при н.у.
n(H2)= 740 мм.рт.ст.*1,25 л/62,4 л*мм.рт.ст/моль*К *293К =0,05 моль
Zn +2 HCl =ZnCl2 + H2 (1)
Ni+ 2HCl = NiCl2 + H2 (2)
n(H2)по (1) =х моль; n(H2) по (2)= (0,05 –х) моль;
m(Zn)=y г, n(Zn) = y/65 моль; m(Ni)= (3,07 –у) г, n(Ni)= 3,07-у/59моль;
у/65 = х; 3,07 –у/59 = 0,05 -х.; у= 1,3 г (m(Zn)); m(Ni)= 3,07 – 1,3=1,77г