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
1) Некорректная, на мой взгляд, формулировка вопроса. Надо или записать уравнение реакции, либо четко указать, о каком именно тепловом эффекте идет речь (на 1 моль бензола или на 2 моль). Для ответа выбран вариант сгорания 1 моль бензола.
Термохимическое уравнение реакции сгорания 1 моль бензола:
C6H6(ж) + 7,5 O2(г) = 6 CO2(г) + 3 H2O(пар), ΔH= -3 135,58 кДж/моль
Одно из следствий закона Гесса - тепловой эффект реакции ΔH можно рассчитать как разность теплот образования ΔHf продуктов и реагентов (с учетом стехиометрических коэффициентов):
ΔH = ∑ΔHf(продукты) - ∑ΔHf(реагенты)
В нашем случае:
ΔH = 6*ΔHf(CO2(г)) + 3*ΔHf(H2O(пар)) - ΔHf (C6H6(ж)) - 7,5*ΔHf (O2(г))
Теплота образования ΔHf - это тепловой эффект реакции образования одного моль вещества из простых веществ, его составляющих, находящихся в устойчивых стандартных состояниях.
Теплота образования простых веществ принимается равной нулю.
Поэтому 7,5*ΔHf (O2(г)) = 7,5*0 = 0.
По справочным данным:
теплота образования CO2 ΔHf (CO2(г)) = -393,51 кДж/моль
теплота образования H2O ΔHf (H2O(ж)) = -285,83 кДж/моль
теплота парообразования H2O ΔHкип (H2O) = 44,0 кДж/моль
Последняя величина нужна, потому что продукт реакции не стандартная жидкая вода, а ее пар. Знак + означает, что теплота не выделяется, а наоборот, поглощается водой при парообразовании.
Теплота образования водяного пара равна:
ΔHf (H2O(пар)) = ΔHf (H2O(ж)) + ΔHкип (H2O) = -285,83+44,0 =
= -241,83 кДж/моль.
Подставляем справочные данные в уравнение теплового эффекта реакции:
-3 135,58 = 6*(-393,51) + 3*(-245,17) - ΔHf (C6H6(ж))
-3 135,58 = -2 361,06 - 735,51 - ΔHf (C6H6(ж))
-3 135,58 = -3 096,57 - ΔHf (C6H6(ж))
-39,01 = - ΔHf (C6H6(ж))
ΔHf (C6H6(ж)) = 39,01 кДж/моль
2)
Эквивалентная концентрация в случае соли равна молярной концентрации, умноженной на валентность металла и на числе его атомов в молекуле соли.
Сэ=См*(2*1) = 2*См = 2*2 моль/л = 4 моль/л
Сэ = 4 моль/л эквивалентов
Для расчета массовой доли возьмем 1 литр раствора.
Его масса равна произведению объема на плотность: 1,14 г/мл*100 мл = 1140 г
Масса же растворенного сульфата меди равна его молярной массе, умноженной на его количество вещества. Количество вещества n численно равно молярной концентрации: n=2 моль (поскольку взят ровно 1 литр раствора)
Молярная масса сульфата меди равна 160 г/моль.
Отсюда масса вещества равна 2 моль * 160 г/моль = 320 г
Массовая доля равна 320 г/ 1 140 г = 0,28 = 28%
Массовая доля сульфата меди 28%
