5. Смесь магния и цинка массой 8,9 г обработали избытком разбавленной серной кислоты, при этом выделился газ объемом 4,48 дм³ (н. у.). Определите массовую долю (%) цинка в исходной смеси.

Краткое пояснение:

Пошаговое решение:

1. Запишем уравнения реакций:
   Магний и цинк реагируют с разбавленной серной кислотой с выделением водорода:
   Mg + H₂SO₄ → MgSO₄ + H₂↑
   Zn + H₂SO₄ → ZnSO₄ + H₂↑
2. Найдем общее количество моль выделившегося водорода:
   Объем газа (V) = 4,48 дм³.
   Молярный объем газа (Vm) = 22,4 дм³/моль (при н. у.).
   Количество вещества водорода (n(H₂)) = V / Vm = 4,48 дм³ / 22,4 дм³/моль = 0,2 моль.
3. Составим систему уравнений:
   Пусть масса магния (Mg) = x г, тогда масса цинка (Zn) = (8,9 - x) г.
   Найдем количество вещества каждого металла:
   n(Mg) = x / M(Mg) = x / 24,3 моль (приблизительно 24 г/моль)
   n(Zn) = (8,9 - x) / M(Zn) = (8,9 - x) / 65,4 моль (приблизительно 65 г/моль)
   
   Из уравнений реакций видно, что количество выделившегося водорода равно количеству прореагировавшего металла:
   n(H₂) = n(Mg) + n(Zn)
   0,2 = (x / 24,3) + ((8,9 - x) / 65,4)
4. Решим систему уравнений:
   Умножим обе части уравнения на общий знаменатель (24,3 * 65,4 ≈ 1590):
   0,2 * 1590 = 65,4 * x + 24,3 * (8,9 - x)
   318 = 65,4x + 216,27 - 24,3x
   318 - 216,27 = 65,4x - 24,3x
   101,73 = 41,1x
   x = 101,73 / 41,1 ≈ 2,475 г (это масса Mg)
   
   Теперь найдем массу цинка:
   Масса Zn = 8,9 г - масса Mg = 8,9 г - 2,475 г = 6,425 г.
5. Рассчитаем массовую долю цинка:
   Массовая доля (ω) = (масса вещества / масса смеси) * 100%
   ω(Zn) = (6,425 г / 8,9 г) * 100% ≈ 72,19%

Ответ: Массовая доля цинка в исходной смеси составляет приблизительно 72,19%.