Дано:
Масса смеси Zn и Au = 20 г
Объем выделившегося газа (V) = 5.6 л
Найти:
Массовые доли цинка (Zn) и золота (Au) в смеси.
Решение:
1. Рассчитаем количество вещества газа по уравнению состояния идеального газа:
PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.
Так как условия не указаны, предположим стандартные условия (0°С и 1 атм):
n = PV / RT = (1 * 5.6) / (0.082 * 273) ≈ 0.234 моль
2. Рассчитаем молярные массы Zn и Au:
M(Zn) = 65.38 г/моль, M(Au) = 196.97 г/моль
3. Предполагаем, что все газ образовался из реакции цинка с KCl:
2Zn + 4KCl → 2K[ZnCl2] + H2↑
Молярное соотношение между Zn и выделившимся газом H2 равно 2:1.
Молярная масса H2 = 2 г/моль
4. Рассчитаем массу цинка:
m(Zn) = n(H2) * M(Zn) / 2 ≈ 0.234 * 65.38 / 2 ≈ 7.63 г
Тогда масса золота m(Au) = 20 - 7.63 ≈ 12.37 г
5. Найдем массовые доли элементов:
Массовая доля Zn = m(Zn) / (m(Zn) + m(Au)) * 100% ≈ 7.63 / 20 * 100% ≈ 38.15%
Массовая доля Au = m(Au) / (m(Zn) + m(Au)) * 100% ≈ 12.37 / 20 * 100% ≈ 61.85%
Ответ:
Массовая доля цинка (Zn) составляет около 38.15%, а массовая доля золота (Au) - около 61.85%.