Номер 5, страница 24 - гдз по химии 8 класс сборник контрольных и самостоятельных работ Сеген, Власовец

Дано

масса оксида цинка $m(\text{ZnO}) = 16.2 \text{ г}$

Стандартные справочные величины:

молярная масса цинка $M(\text{Zn}) = 65.38 \text{ г/моль}$

молярная масса кислорода $M(\text{O}) = 16.00 \text{ г/моль}$

молярный объем газа при нормальных условиях $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль}$

Перевод в систему СИ:

масса оксида цинка $m(\text{ZnO}) = 16.2 \text{ г} = 0.0162 \text{ кг}$

молярная масса цинка $M(\text{Zn}) = 65.38 \text{ г/моль} = 0.06538 \text{ кг/моль}$

молярная масса кислорода $M(\text{O}) = 16.00 \text{ г/моль} = 0.01600 \text{ кг/моль}$

молярный объем газа при нормальных условиях $V_m = 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} = 0.0224 \text{ м}^3/\text{моль}$

Найти:

масса цинка $m(\text{Zn}) (\text{г})$

объем кислорода $V(\text{O}_2) (\text{дм}^3)$

Решение

1. Запишем уравнение реакции взаимодействия цинка с кислородом:

$2\text{Zn} + \text{O}_2 \rightarrow 2\text{ZnO}$

2. Рассчитаем молярную массу оксида цинка $M(\text{ZnO})$:

$M(\text{ZnO}) = M(\text{Zn}) + M(\text{O}) = 65.38 \text{ г/моль} + 16.00 \text{ г/моль} = 81.38 \text{ г/моль}$

3. Вычислим количество вещества оксида цинка $n(\text{ZnO})$, образовавшегося в результате реакции:

$n(\text{ZnO}) = \frac{m(\text{ZnO})}{M(\text{ZnO})} = \frac{16.2 \text{ г}}{81.38 \text{ г/моль}} \approx 0.199066 \text{ моль}$

4. Из уравнения реакции видно, что 2 моля цинка взаимодействуют с 1 молем кислорода, образуя 2 моля оксида цинка. Таким образом, количество вещества цинка равно количеству вещества оксида цинка, а количество вещества кислорода в два раза меньше количества вещества оксида цинка:

$n(\text{Zn}) = n(\text{ZnO}) \approx 0.199066 \text{ моль}$

$n(\text{O}_2) = \frac{1}{2} n(\text{ZnO}) = \frac{0.199066 \text{ моль}}{2} \approx 0.099533 \text{ моль}$

5. Рассчитаем массу цинка $m(\text{Zn})$, вступившего в реакцию:

$m(\text{Zn}) = n(\text{Zn}) \times M(\text{Zn}) = 0.199066 \text{ моль} \times 65.38 \text{ г/моль} \approx 13.018 \text{ г}$

Округлим до трех значащих цифр: $m(\text{Zn}) \approx 13.0 \text{ г}$

6. Рассчитаем объем кислорода $V(\text{O}_2)$, вступившего в реакцию при нормальных условиях:

$V(\text{O}_2) = n(\text{O}_2) \times V_m = 0.099533 \text{ моль} \times 22.4 \text{ дм}^3/\text{моль} \approx 2.2295 \text{ дм}^3$

Округлим до трех значащих цифр: $V(\text{O}_2) \approx 2.23 \text{ дм}^3$

Ответ:

масса цинка $m(\text{Zn}) = 13.0 \text{ г}$

объем кислорода $V(\text{O}_2) = 2.23 \text{ дм}^3$