Какова массовая доля цинка в исходной смеси, состоящей из 2,51 г железных и цинковых опилок, обработанных раствором

В этой задаче нам нужно найти массовую долю цинка в исходной смеси. Для этого нам понадобится использовать информацию о массе железных и цинковых опилок, объеме используемого раствора серной кислоты и массе гидрокарбаната калия.

Давайте разобьем задачу на несколько шагов:

Шаг 1: Рассчитаем количество серной кислоты, содержащейся в используемом растворе.
Мы знаем, что раствор серной кислоты содержит 19,6% кислоты. Это означает, что в 100 мл раствора содержится 19,6 г кислоты. Рассчитаем количество кислоты, содержащейся в 30,7 см³ раствора:

\[ \text{Количество кислоты} = \frac{\text{Масса кислоты}}{\text{Объем раствора}} \]

Масса кислоты = 19,6% от массы раствора
Масса раствора = объем раствора × плотность раствора

Плотность раствора серной кислоты обычно составляет около 1,84 г/см³.

Шаг 2: Рассчитаем массу цинка, который реагирует с серной кислотой.
Мы знаем, что все железные опилки реагируют с кислотой, поэтому для расчета массы цинка будем использовать остаток после окисления.

Масса цинка = масса исходной смеси - масса железных опилок

Шаг 3: Рассчитаем количество молей цинка, используя массу цинка.

Количество молей цинка = масса цинка / молярная масса цинка

Молярная масса цинка равна 65,38 г/моль.

Шаг 4: Рассчитаем массовую долю цинка в исходной смеси.

Массовая доля цинка = (масса цинка / масса исходной смеси) × 100%

Теперь давайте начнем.

Шаг 1:
Масса раствора серной кислоты = 30,7 см³ × 1,84 г/см³

Вычислим массу кислоты:
Масса кислоты = 0,196 × (масса раствора серной кислоты)

Шаг 2:
Масса цинка = 2,51 г - масса железных опилок

Шаг 3:
Количество молей цинка = Масса цинка / молярная масса цинка

Шаг 4:
Массовая доля цинка = (масса цинка / масса исходной смеси) × 100%