Часть С. Задание С2.

Решение С2: Расчет массовой доли практического выхода

Дано:

• Объем кислорода (V(O₂)) = 5,6 л (н.у.)
• Масса образовавшегося оксида цинка (m(ZnO)) = 34,3 г
• Найти: Массовую долю практического выхода ZnO (w(ZnO)_практ.)

Решение:

1. Запишем уравнение реакции:
• Цинк (Zn) реагирует с кислородом (O₂), образуя оксид цинка (ZnO).
• 2Zn + O₂ → 2ZnO
2. Рассчитаем количество вещества кислорода (n(O₂)):
• По условию, V(O₂) = 5,6 л (н.у.).
• Молярный объем газов при н.у. (V_m) = 22,4 л/моль.
• \[ n(O_2) = \frac{V(O_2)}{V_m} = \frac{5.6 \text{ л}}{22.4 \text{ л/моль}} = 0.25 \text{ моль} \]
3. Рассчитаем теоретическую массу оксида цинка (ZnO), которая могла бы образоваться:
• Из уравнения реакции следует, что из 1 моль O₂ образуется 2 моль ZnO.
• Следовательно, n(ZnO)_теор. = 2 * n(O₂) = 2 * 0.25 моль = 0.5 моль.
• Молярная масса ZnO (M(ZnO)) = M(Zn) + M(O) = 65.38 г/моль + 16.00 г/моль = 81.38 г/моль.
• \[ m(ZnO)_{\text{теор.}} = n(ZnO)_{\text{теор.}} \times M(ZnO) = 0.5 \text{ моль} \times 81.38 \text{ г/моль} = 40.69 \text{ г} \]
4. Рассчитаем массовую долю практического выхода:
• Практический выход (w_практ.) = (Масса полученного вещества / Теоретически возможная масса) * 100%.
• \[ w(ZnO)_{\text{практ.}} = \frac{m(ZnO)_{\text{практ.}}}{m(ZnO)_{\text{теор.}}} \times 100\% = \frac{34.3 \text{ г}}{40.69 \text{ г}} \times 100\% \approx 84.3 \% \]

Ответ: Массовая доля практического выхода оксида цинка составляет примерно 84,3%.