Над нагретым оксидом цинка некоторое время пропускали водород. К твёрдому остатку прилили 14%-ный раствор гидроксида калия, при этом выделилось 672 мл (н.у.) газа и образовалось 63,51 г раствора с массовой долей гидроксида калия 4,41%. Вычислить степень превращения оксида цинка в реакции восстановления.

При восстановлении:

\[ \mathrm{ZnO + H_2 \rightarrow Zn + H_2O} \]

При добавлении щёлочи цинк выделяет водород:

\[ \mathrm{Zn + 2KOH + 2H_2O \rightarrow K_2[Zn(OH)_4] + H_2} \]

Количество выделившегося водорода:

\[ \mathrm{n(H_2)=\frac{0{,}672}{22{,}4}=0{,}03\ моль} \]

Значит, восстановилось \(0{,}03\) моль \(\mathrm{ZnO}\).

Масса гидроксида калия в конечном растворе:

\[ \mathrm{m(KOH)=63{,}51\cdot0{,}0441\approx2{,}80\ г=0{,}05\ моль} \]

Из расчёта по массе раствора получается, что было взято \(60\) г 14%-ного раствора \(\mathrm{KOH}\), то есть \(0{,}15\) моль щёлочи. На растворение цинка израсходовано \(0{,}06\) моль \(\mathrm{KOH}\), а на оставшийся \(\mathrm{ZnO}\) — \(0{,}04\) моль. Следовательно, непрореагировавшего \(\mathrm{ZnO}\) было \(0{,}02\) моль.

Исходное количество оксида цинка:

\[ \mathrm{n(ZnO)=0{,}03+0{,}02=0{,}05\ моль} \]

Степень превращения:

\[ \mathrm{\eta=\frac{0{,}03}{0{,}05}\cdot100\%=60\%} \]

Ответ: \(60\%\).

0 0 Пожаловаться