Масса металла по данным двух последовательных реакций
В 588 г раствора 10%-ной серной кислоты опустили кусочек цинка массой 52 г. Выделившийся водород пропустили при нагревании над 90 г оксида кобальта (II). Найдите массу образовавшегося металла.
Дано
`m(text{р-ра } H_2SO_4) = 588 text{ г}`
`ω(H_2SO_4) = 10%`
`m(Zn) = 52 text{ г}`
`m(CoO) = 90 text{ г}`
Найти
`m(Co) = text{ ?}`
Решение
Запишем уравнения реакций:
`Zn + H_2SO_4 = ZnSO_4 + H_2 text{↑}`
`CoO + H_2 = Co + H_2O`
Найдём массу серной кислоты в растворе:
`m(H_2SO_4) = (ω(H_2SO_4) * m(text{р-ра } H_2SO_4)) / 100 = (10 * 588) / 100 = 58.8 text{ г}`
Найдём количество вещества серной кислоты:
`n(H_2SO_4) = (m(H_2SO_4)) / (M(H_2SO_4)) = 58.8 / 98 = 0.6 text{ моль}`
Найдём количество вещества цинка:
`n(Zn) = (m(Zn)) / (M(Zn)) = 52 / 65 = 0.8 text{ моль}`
По уравнению реакции цинк и серная кислота реагируют в соотношении 1:1. Серная кислота в недостатке, поэтому количество водорода равно количеству серной кислоты:
`n(H_2) = n(H_2SO_4) = 0.6 text{ моль}`
Найдём количество вещества оксида кобальта(II):
`n(CoO) = (m(CoO)) / (M(CoO)) = 90 / 75 = 1.2 text{ моль}`
По второму уравнению реакции оксид кобальта и водород реагируют в соотношении 1:1. Водород в недостатке, поэтому количество образовавшегося кобальта равно количеству водорода:
`n(Co) = n(H_2) = 0.6 text{ моль}`
Найдём массу образовавшегося кобальта:
`m(Co) = n(Co) * M(Co) = 0.6 * 59 = 35.4 text{ г}`
Ответ
`m(Co) = 35.4 text{ г}`