Дано:
- масса латуни m(total) = 10 г
- массовая доля цинка w(Zn) = 45%
- плотность раствора соляной кислоты р = 1,3 г/мл
- концентрация раствора HCl = 26%
Найти:
- объем 26%-го раствора соляной кислоты V(HCl).
Решение:
1. Рассчитаем массу цинка в латунном сплаве:
m(Zn) = w(Zn) * m(total) = 0,45 * 10 г = 4,5 г
2. Определим количество молей цинка:
Молярная масса цинка (Zn) ≈ 65,38 г/моль.
n(Zn) = m(Zn) / M(Zn) = 4,5 г / 65,38 г/моль ≈ 0,0688 моль.
3. Учитываем реакцию между цинком и соляной кислотой:
Zn + 2 HCl → ZnCl2 + H2↑
Из уравнения видно, что на 1 моль цинка требуется 2 моля соляной кислоты. Следовательно, для 0,0688 моль цинка потребуется:
n(HCl) = 2 * n(Zn) = 2 * 0,0688 моль ≈ 0,1376 моль.
4. Рассчитаем массу раствора соляной кислоты, содержащую необходимое количество HCl. Молярная масса HCl ≈ 36,46 г/моль.
m(HCl) = n(HCl) * M(HCl) = 0,1376 моль * 36,46 г/моль ≈ 5,02 г.
5. Рассчитаем массу 26%-го раствора HCl:
ω(HCl) = 26%, значит m(solution) = m(HCl) / (ω(HCl)/100) = 5,02 г / (0,26) ≈ 19,31 г.
6. Найдем объем раствора HCl с помощью плотности:
V(HCl) = m(solution) / р = 19,31 г / 1,3 г/мл ≈ 14,85 мл.
Ответ:
Для растворения 10 г латуни, содержащей 45% цинка, потребуется примерно 14,85 мл 26%-го раствора соляной кислоты.