Чтобы решить эту задачу, давай пройдемся по шагам. 1. Определим количество вещества цинка: - Молярная масса цинка (Zn) = 65,38 г/моль. - Количество вещества Zn = 3,0 г / 65,38 г/моль ≈ 0,0459 моль. 2. Определим количество вещества соляной кислоты: - 14,6%-ный раствор соляной кислоты содержит 14,6 г HCl на 100 мл раствора. - Плотность раствора = 1,07 г/мл, следовательно, 18,69 мл раствора весит: 18,69 мл * 1,07 г/мл = 20,00 г. - Количество HCl в растворе = 14,6 г/100 мл * 20,00 г / 100 г = 2,92 г. - Молярная масса HCl = 36,46 г/моль, следовательно, количество вещества HCl = 2,92 г / 36,46 г/моль ≈ 0,0800 моль. 3. Реакция между цинком и соляной кислотой: - Реакция: Zn + 2HCl → ZnCl2 + H2. - Для 0,0459 моль Zn потребуется 0,0918 моль HCl (2 моль HCl на 1 моль Zn). - У нас есть только 0,0800 моль HCl, значит, HCl является лимитирующим реагентом. - После реакции выделится 0,0400 моль H2 (1 моль H2 на 2 моль HCl). 4. Реакция водорода с оксидом меди (II): - Реакция: CuO + H2 → Cu + H2O. - Для 0,0400 моль H2 потребуется 0,0400 моль CuO. - У нас есть 4,0 г CuO. Молярная масса CuO = 63,55 г/моль + 16,00 г/моль = 79,55 г/моль. - Количество CuO = 4,0 г / 79,55 г/моль ≈ 0,0503 моль. - CuO не является лимитирующим реагентом, так как его достаточно для реакции с водородом. 5. Образование меди: - В результате реакции образуется 0,0400 моль меди (Cu). 6. Реакция меди с серной кислотой: - Реакция: Cu + H2SO4 → CuSO4 + H2. - Для 0,0400 моль Cu потребуется 0,0400 моль H2SO4. 7. Определим массу серной кислоты: - Молярная масса H2SO4 = 98,08 г/моль. - Масса H2SO4 = 0,0400 моль * 98,08 г/моль = 3,9232 г. 8. Определим объем 19,6%-ной серной кислоты: - 19,6%-ный раствор серной кислоты содержит 19,6 г H2SO4 на 100 г раствора. - Плотность раствора = 1,14 г/мл, следовательно, 100 г раствора = 100 г / 1,14 г/мл = 87,72 мл. - Количество H2SO4 в 100 г раствора = 19,6 г. - Объем раствора, необходимый для 3,9232 г H2SO4: V = (3,9232 г / 19,6 г) * 87,72 мл ≈ 18,69 мл. Таким образом, минимальный объем 19,6%-ной серной кислоты, который нужно обработать, составляет примерно 18,69 мл.
