Номер 998, страница 159 - гдз по химии 11 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

998. *Цинковую пластинку опустили в раствор сульфата ртути(II). Через некоторое время масса пластинки увеличилась на 13,6 г. Рассчитайте массу образовавшейся ртути.

Дано:

Увеличение массы пластинки: $ \Delta m = 13,6 $ г

Найти:

$ m(Hg) $ - ?

Решение:

Когда цинковую пластинку опускают в раствор сульфата ртути(II), происходит реакция замещения. Цинк, как более активный металл, вытесняет ртуть из её соли. Ртуть осаждается на поверхности пластинки, а цинк переходит в раствор.

Уравнение реакции выглядит следующим образом: $$ Zn + HgSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Hg \downarrow $$

Из уравнения реакции следует, что на каждый 1 моль прореагировавшего цинка образуется 1 моль ртути.

Масса пластинки изменяется, потому что масса осаждающейся на ней ртути не равна массе растворившегося цинка. Рассчитаем молярные массы цинка и ртути (для расчетов будем использовать округленные до целых чисел значения):

Молярная масса цинка: $ M(Zn) \approx 65 $ г/моль.

Молярная масса ртути: $ M(Hg) \approx 201 $ г/моль.

Пусть в реакцию вступило $ x $ моль цинка. Тогда масса растворившегося цинка составит: $$ m(Zn) = n(Zn) \cdot M(Zn) = x \cdot 65 \text{ (г)} $$

Согласно уравнению реакции, при этом образуется $ x $ моль ртути. Масса образовавшейся ртути, которая осела на пластинке, составит: $$ m(Hg) = n(Hg) \cdot M(Hg) = x \cdot 201 \text{ (г)} $$

Общее изменение массы пластинки $ \Delta m $ равно разности масс осевшей ртути и растворившегося цинка: $$ \Delta m = m(Hg) - m(Zn) = 201x - 65x = 136x $$

По условию задачи, масса пластинки увеличилась на 13,6 г. Составим и решим уравнение, чтобы найти количество вещества $ x $: $$ 136x = 13,6 $$ $$ x = \frac{13,6}{136} = 0,1 \text{ моль} $$

Таким образом, количество вещества образовавшейся ртути составляет 0,1 моль. Теперь мы можем рассчитать её массу: $$ m(Hg) = n(Hg) \cdot M(Hg) = 0,1 \text{ моль} \cdot 201 \text{ г/моль} = 20,1 \text{ г} $$

Ответ: масса образовавшейся ртути равна 20,1 г.