Цинковый кубик с длиной ребра 4,64 мм растворили в избытке соляной кислоты. Выделившийся при этом газ занял объём (н. у.) 246 см3. По результатам этого опыта рассчитайте плотность цинка.
от

1 Ответ

дано:

длина ребра кубика цинка = 4,64 мм = 4,64 · 10^(-3) м  
объем выделившегося газа (н.у.) = 246 см^3 = 246 · 10^(-6) м^3  

найти: плотность цинка

решение:

1. Найдем объем цинкового кубика. Объем V куба можно рассчитать по формуле:

V = a^3, где a - длина ребра куба.

Подставляем значения:

V = (4,64 · 10^(-3))^3 = 1,0005 · 10^(-7) м^3

2. Переведем этот объем в миллилитры, так как 1 м^3 = 10^6 мл:

V = 1,0005 · 10^(-7) м^3 = 100,05 см^3

3. Теперь найдем количество вещества (молей) водорода, выделившегося при реакции с соляной кислотой. Для этого воспользуемся уравнением реакции:

Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2

Из уравнения видно, что 1 моль цинка дает 1 моль водорода. Используем закон идеальных газов для расчета количества молей водорода:

PV = nRT

n = PV / RT

где P = 101325 Па (нормальное давление),  
V = 246 · 10^(-6) м^3,  
R = 8,314 Дж/(моль·К),  
T = 273,15 К (нормальная температура).

Подставим значения:

n = (101325 * 246 · 10^(-6)) / (8,314 * 273,15)

n ≈ 0,011 mоль

4. Это значит, что количество молей цинка, который реагировал, равно 0,011 моль (по уравнению реакции).

5. Теперь вычислим массу цинка m, используя его молярную массу (молярная масса Zn ≈ 65,38 г/моль):

m = n * M
m = 0,011 моль * 65,38 г/моль = 0,71918 г = 7,1918 · 10^(-4) кг

6. Рассчитаем плотность цинка p:

p = m / V

где m - масса цинка, а V - объем цинкового кубика.

Подставим значения:

p = (7,1918 · 10^(-4) кг) / (1,0005 · 10^(-7) м^3)

p ≈ 7184,75 кг/м^3

ответ:

Плотность цинка составляет примерно 7184,75 кг/м^3.
от