Номер 201, страница 44 - гдз по химии 8 класс сборник задач Хвалюк, Резяпкин

201. На смесь массой 250 г, состоящую из опилок цинка и серебра, подействовали избытком хлороводородной кислоты. В результате реакции выделился водород объёмом (н. у.) 2,24 $дм^3$. Рассчитайте массовую долю серебра в смеси.

Дано:

$m(\text{смеси Zn и Ag}) = 250 \text{ г}$
$V(H_2) = 2,24 \text{ дм}^3$ (н. у.)
$HCl$ (избыток)

$m(\text{смеси}) = 0,25 \text{ кг}$
$V(H_2) = 0,00224 \text{ м}^3$

Найти:

$\omega(Ag)$ - ?

Решение:

1.Составим уравнение химической реакции. Из двух металлов, цинка (Zn) и серебра (Ag), с хлороводородной кислотой (HCl) будет реагировать только цинк, так как он стоит в электрохимическом ряду напряжений металлов левее водорода. Серебро стоит правее водорода и с кислотами-неокислителями, как HCl, не взаимодействует.

$Zn + 2HCl \rightarrow ZnCl_2 + H_2 \uparrow$

$Ag + HCl \rightarrow \text{реакция не идет}$

2.Весь выделившийся водород образовался в результате реакции цинка с кислотой. Рассчитаем количество вещества (моль) выделившегося водорода ($H_2$), зная его объем при нормальных условиях (н. у.). Молярный объем любого газа при н. у. составляет $V_m = 22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}$.

$n(H_2) = \frac{V(H_2)}{V_m} = \frac{2,24 \text{ дм}^3}{22,4 \text{ дм}^3/\text{моль}} = 0,1 \text{ моль}$

3.По уравнению реакции определим количество вещества цинка, вступившего в реакцию. Из уравнения видно, что стехиометрическое соотношение количеств цинка и водорода составляет 1:1.

$\frac{n(Zn)}{1} = \frac{n(H_2)}{1}$

Следовательно, $n(Zn) = n(H_2) = 0,1 \text{ моль}$.

4.Найдем массу прореагировавшего цинка, используя его молярную массу ($M(Zn) \approx 65 \text{ г/моль}$).

$m(Zn) = n(Zn) \times M(Zn) = 0,1 \text{ моль} \times 65 \text{ г/моль} = 6,5 \text{ г}$

5.Зная общую массу смеси и массу цинка в ней, можем найти массу серебра.

$m(\text{смеси}) = m(Zn) + m(Ag)$

$m(Ag) = m(\text{смеси}) - m(Zn) = 250 \text{ г} - 6,5 \text{ г} = 243,5 \text{ г}$

6.Рассчитаем массовую долю ($\omega$) серебра в исходной смеси.

$\omega(Ag) = \frac{m(Ag)}{m(\text{смеси})} \times 100\%$

$\omega(Ag) = \frac{243,5 \text{ г}}{250 \text{ г}} \times 100\% = 0,974 \times 100\% = 97,4\%$

Ответ:массовая доля серебра в смеси составляет 97,4%.