Определить объем кислорода и массу оксида цинка, которые образуются при разложении 175г нитрата цинка, содержащего 9% примесей.
Условие:
Определить объем кислорода и массу оксида цинка, которые образуются при разложении 175г нитрата цинка, содержащего 9% примесей.
Решение:
Для определения объема кислорода и массы оксида цинка, образующихся при разложении нитрата цинка, нам необходимо знать химическую реакцию разложения и соотношение между реагентами и продуктами.
Нитрат цинка (Zn(NO3)2) разлагается при нагревании, образуя оксид цинка (ZnO), кислород (O2) и оксид азота (NO2).
Уравнение реакции разложения нитрата цинка: 2 Zn(NO3)2 → 2 ZnO + 4 NO2 + O2
Теперь рассчитаем количество веществ, используя данную химическую реакцию и данные о массе нитрата цинка.
Молярная масса нитрата цинка (Zn(NO3)2) равна: M(Zn(NO3)2) = M(Zn) + 2 * M(NO3) = 65.38 г/моль + 2 * (14.01 г/моль + 3 * 16.00 г/моль) = 189.38 г/моль
Масса нитрата цинка, содержащегося в данной задаче, равна 175 г.
Масса нитрата цинка без примесей: масса_чистого_нитрата_цинка = масса_нитрата_цинка * (1 - содержание_примесей) масса_чистого_нитрата_цинка = 175 г * (1 - 9%) = 175 г * 0.91 = 159.25 г
Теперь рассчитаем количество веществ нитрата цинка: количество_веществ_нитрата_цинка = масса_чистого_нитрата_цинка / молярная_масса_нитрата_цинка количество_веществ_нитрата_цинка = 159.25 г / 189.38 г/моль = 0.841 моль
Согласно уравнению реакции, каждые 2 моля нитрата цинка образуют 1 моль оксида цинка и 0.5 моль кислорода.
Количество молей оксида цинка: количество_молей_оксида_цинка = количество_веществ_нитрата_цинка / 2 количество_молей_оксида_цинка = 0.841 моль / 2 = 0.4205 моль
Молярная масса оксида цинка (ZnO) равна: M(ZnO) = M(Zn) + M(O) = 65.38 г/моль + 16.00 г/моль = 81.38 г/моль
Масса оксида цинка: масса_оксида_цинка = количество_молей_оксида_цинка * молярная_масса_оксида_цинка масса_оксида_цинка = 0.4205 моль * 81.38 г/моль = 34.20 г
Количество молей кислорода: количество_молей_кислорода = количество_веществ_нитрата_цинка / 2 * 0.5 количество_молей_кислорода = 0.841 моль / 2 * 0.5 = 0.2105 моль
Объем кислорода можно рассчитать, зная, что 1 моль газа при нормальных условиях занимает 22.4 литра: объем_кислорода = количество_молей_кислорода * 22.4 л/моль объем_кислорода = 0.2105 моль * 22.4 л/моль = 4.71 л
Таким образом, при разложении 175 г нитрата цинка, содержащего 9% примесей, образуется около 34.20 г оксида цинка и около 4.71 л кислорода.
