дано:
- масса 10%-ного раствора гидроксида натрия: 280 г
- концентрация гидроксида натрия: 10%
- масса 25%-ной серной кислоты: 98 г
- концентрация серной кислоты: 25%
найти:
- масса смеси цинка и кремния
решение:
1. Найдем массу NaOH и H2SO4 в растворах.
Масса NaOH в 10%-ном растворе:
m_NaOH = 10% от 280 г = 0.10 * 280 г = 28 г
Масса H2SO4 в 25%-ной кислоте:
m_H2SO4 = 25% от 98 г = 0.25 * 98 г = 24.5 г
2. Найдем количество молей NaOH и H2SO4.
Молекулярная масса NaOH = 23 + 16 + 1 = 40 г/моль
n_NaOH = m_NaOH / M_NaOH = 28 г / 40 г/моль = 0.7 моль
Молекулярная масса H2SO4 = 2*1 + 32 + 4*16 = 98 г/моль
n_H2SO4 = m_H2SO4 / M_H2SO4 = 24.5 г / 98 г/моль = 0.25 моль
3. Запишем реакции:
Zn + 2NaOH → Zn(OH)2 + Na2O
Si + 2NaOH → Na2SiO3 + H2
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
Si + H2SO4 → SiO2 + H2SO4
4. Найдем количество моль смеси на основе уравнений.
Реакция с NaOH:
Zn + 2NaOH → Zn(OH)2 + Na2O
1 моль Zn требует 2 моль NaOH
Реакция с H2SO4:
Zn + H2SO4 → ZnSO4 + H2
1 моль Zn требует 1 моль H2SO4
Количество моль Zn в смеси:
n_Zn = min(n_NaOH / 2, n_H2SO4) = min(0.7 / 2, 0.25) = min(0.35, 0.25) = 0.25 моль
5. Найдем массу смеси.
Масса Zn = 0.25 моль * 65.38 г/моль (молекулярная масса Zn) = 16.35 г
Масса смеси = 16.35 г
6. Переведем массу в миллиграммы:
Масса смеси = 16.35 г = 16350 мг = 16.35 г
ответ:
масса смеси = 16.35 г