Смешали фосфид цинка и нитрид магния. Полученную смесь общей массой 65,7 г, в которой общее число электронов в 32 раза больше числа Авогадро, растворили в 876 г 25%-ной соляной кислоты. Вычислите массовую долю кислоты в конечном растворе. В ответе запишите уравнения реакций, которые указаны в условии задачи, и приведите все необходимые вычисления (указывайте единицы измерения и обозначения искомых физических величин).
1) Zn3P2
2) Mg3N2
Уравнения реакций составлены верно и соответствуют условию.
Определение состава исходной смеси:
m(Zn3P2) + m(Mg3N2) = m(смеси)
n(Zn3P2) · M(Zn3P2) + n(Mg3N2) · M(Mg3N2) = 65,7 г
n(Zn3P2) · 257 + n(Mg3N2) · 100 = 65,7 г [1]
N(e) = NA · 32
n(e) = N(e) / NA = NA · 32 / NA = 32 моль
n(e из Zn3P2) + n(e из Mg3N2) = n(e)
n(Zn3P2) · 120 + n(Mg3N2) · 50 = 32 моль [2]
Пусть n(Zn3P2) = x моль, n(Mg3N2) = y моль, тогда:
257x + 100y = 65,7 [1]
120x + 50y = 32 [2]
x = 0,1
y = 0,4
n(Zn3P2) = 0,1 моль
n(Mg3N2) = 0,4 моль
Определение количества оставшейся HCl:
m(HCl исх.) = m(р-ра HCl) / 100 % · ω(HCl) = 876 / 100 % · 25 % = 219 г
n(HCl исх.) = m(HCl исх.) / M(HCl) = 219 / 36,5 = 6 моль
n(HCl прореаг. с Zn3P2) = n(Zn3P2) · 6 = 0,1 · 6 = 0,6 моль
n(HCl прореаг. с Mg3N2) = n(Mg3N2) · 8 = 0,4 · 8 = 3,2 моль
n(HCl прореаг.) = n(HCl прореаг. с Zn3P2) + n(HCl прореаг. с Mg3N2) = 0,6 + 3,2 = 3,8 моль
n(HCl ост.) = n(HCl исх.) - n(HCl прореаг.) = 6 - 3,8 = 2,2 моль
m(HCl ост.) = n(HCl ост.) · M(HCl) = 2,2 · 36,5 = 80,3 г
Нахождение массы конечного раствора и массовой доли HCl:
n(PH3) = n(Zn3P2) · 2 = 0,1 · 2 = 0,2 моль
m(PH3) = n(PH3) · M(PH3) = 0,2 · 34 = 6,8 г
m(конечного р-ра) = m(смеси) + m(р-ра HCl) - m(PH3) = 65,7 + 876 - 6,8 = 934,9 г
ω(HCl) = m(HCl ост.) / m(конечного р-ра) · 100 % = 80,3 / 934,9 · 100 % = 8,6 %
Ход решения изложен логично и последовательно.
Верно произведены вычисления.
Ответ: ω(HCl) = 8,6 %
Получен правильный ответ.