Дано:
- Масса смеси (карбонат цинка и оксид цинка) = 8 г
- Масса полученного оксида цинка = 6,24 г
Найти:
- Состав исходной смеси (массы карбоната цинка и оксида цинка в смеси)
Решение:
1. Карбонат цинка разлагается при прокаливании по уравнению:
ZnCO3 → ZnO + CO2
2. Оксид цинка сам по себе не изменяется при прокаливании.
3. Найдем массу карбоната цинка, которая содержится в смеси.
Пусть x – масса карбоната цинка, тогда масса оксида цинка в смеси будет равна 8 - x.
По реакции разложения ZnCO3 получаем ZnO, и CO2.
Молекулярные массы:
- ZnCO3: Zn (65) + C (12) + 3*O (16*3) = 125 г/моль
- ZnO: Zn (65) + O (16) = 81 г/моль
При разложении 1 моль ZnCO3 образуется 1 моль ZnO.
Из расчета, 125 г ZnCO3 дают 81 г ZnO. Следовательно, x г ZnCO3 дадут (81/125) * x г ZnO.
Эта масса ZnO, образующаяся из карбоната цинка, должна составлять:
(81/125) * x г
Из условия задачи, общая масса оксида цинка после прокаливания составляет 6,24 г. Эта масса включает ZnO, образующийся из карбоната цинка, и ZnO, который уже был в смеси:
6,24 г = (81/125) * x + (8 - x) * (масса оксида цинка, уже присутствующего в смеси)
Так как масса ZnO в смеси перед прокаливанием - это 8 - x (все оксиды Zn, кроме ZnO из ZnCO3). Мы уже знаем, что:
(81/125) * x + (8 - x) = 6,24
Решим уравнение:
(81/125) * x + 8 - x = 6,24
(81/125) * x - x = 6,24 - 8
(81/125 - 1) * x = -1,76
(-44/125) * x = -1,76
x = (-1,76 * -125) / 44
x = 5
Масса карбоната цинка в смеси = 5 г
Теперь найдем массу оксида цинка в исходной смеси:
Масса оксида цинка = 8 - 5 = 3 г
Ответ:
- Масса карбоната цинка в исходной смеси = 5 г
- Масса оксида цинка в исходной смеси = 3 г