Question

Рассчитайте расход цинка в граммах и кислорода в литрах для получения 1 кг оксида цинка (zno)

Answer 1

Для решения данной задачи, мы должны знать стехиометрическое соотношение между массой цинка и массой кислорода в оксиде цинка.

Стехиометрическое соотношение между молекулами цинка и молекулами кислорода в оксиде цинка можно выразить, используя уравнение реакции окисления цинка:

2Zn + O2 -> 2ZnO

Из уравнения видно, что каждые 2 молекулы цинка реагируют с 1 молекулой кислорода, образуя 2 молекулы оксида цинка.

Теперь у нас есть необходимая информация для решения задачи.

Шаг 1: Рассчитываем количество молекул оксида цинка

Для начала, нам необходимо перевести 1 кг оксида цинка в граммы. 1 кг эквивалентно 1000 г.

Молярная масса цинка (Zn) равна 65.38 г/моль, а молярная масса кислорода (O) равна 16 г/моль.

Молярная масса оксида цинка (ZnO) равна 81.38 г/моль (65.38 г/моль + 16 г/моль).

Используя молярную массу оксида цинка, мы можем рассчитать количество молекул в 1 кг оксида цинка:

Количество молекул = (Масса оксида цинка) / (Молярная масса оксида цинка)

Количество молекул = (1000 г) / (81.38 г/моль)

Количество молекул = 12.28 моль

Таким образом, в 1 кг оксида цинка содержится примерно 12.28 моль.

Шаг 2: Рассчитываем количество молекул цинка

У нас есть стехиометрическое соотношение между молекулами цинка и молекулами оксида цинка. Каждые 2 молекулы цинка соответствуют 2 молекулам оксида цинка.

Количество молекул цинка = (Количество молекул оксида цинка) * (Коэффициент пропорции цинка)

Количество молекул цинка = 12.28 моль * 2

Количество молекул цинка = 24.56 моль

Таким образом, в 1 кг оксида цинка содержится примерно 24.56 моль цинка.

Шаг 3: Рассчитываем массу цинка

Для расчета массы цинка, мы должны использовать его молярную массу и количество молекул цинка:

Масса цинка = (Количество молекул цинка) * (Молярная масса цинка)

Масса цинка = 24.56 моль * 65.38 г/моль

Масса цинка = 1604.65 г

Таким образом, для получения 1 кг оксида цинка необходимо использовать примерно 1604.65 г цинка.

Шаг 4: Рассчитываем объем кислорода

Мы знаем, что в реакции между цинком и кислородом требуется 1 молекула кислорода для каждых 2 молекул цинка.

Поэтому, количество молекул кислорода равно половине количеству молекул цинка:

Количество молекул кислорода = (Количество молекул цинка) / 2

Количество молекул кислорода = 24.56 моль / 2

Количество молекул кислорода = 12.28 моль

Мы можем использовать уравнение состояния идеального газа PV = nRT, чтобы рассчитать объем кислорода при стандартных условиях (температура 0 градусов Цельсия и давление 1 атмосфера):

Объем кислорода = (Количество молекул кислорода) * (Молярный объем газа при стандартных условиях)

Молярный объем газа при стандартных условиях = 22.4 л/моль

Объем кислорода = 12.28 моль * 22.4 л/моль

Объем кислорода = 274.59 л

Таким образом, для получения 1 кг оксида цинка требуется примерно 1604.65 г цинка и 274.59 л кислорода.