硝酸锌分解方程式为:
2Zn(NO3)2 =2ZnO + 4NO2 + O2↑
锌氧化方程式为:
2Zn + O2 = 2ZnO
由上述反应式得,硝酸锌分解产生的氧化锌和金属锌在空气中被氧化的量是一样的,生成的O2的量和与Zn反应消耗的O2的两相等。二者单位比是1:1。于是可以直接用其分子量计算质量百分比。
金属锌的质量百分含量 = Zn的分子量 / 〔Zn(NO3)2分子量+Zn分子量〕
设2Zn(NO3)2的质量为x,Zn的质量为y。
184x/378+32x/378=32y/130 解的得x/y=2.32
所以锌的质量分数为 y/(x+y)=0.6989 即69.89%
不知道我表述清楚了没有
换一种说法:
硝酸锌的分子量是189,氧化锌的分子量是81,锌的原子量是65,则在反应中,锌和硝酸锌都转化为氧化锌它们的化学式量分别由65升至81和由189降至81,1mol锌增加了16。1mol硝酸锌降低了108,16/108=4/27,若混合物中有27mol的锌和4mol硝酸锌,则在空气中加热时,锌增加的质量和硝酸锌降低的质量是相等的所以,这样的混合物加热后质量不变。所以混合物中金属锌的质量分数=(27*65)/(27*65+189*4)*100% = 69.89%
最终产物是 ZnO
Zn(NO3)2----------- ZnO 损失
189 81 108
100-x 108(100-x)/189
Zn----------- -----ZnO 增加
65 81 16
x 16x/65
16x/65=108(100-x)/189
x=0.6989 即锌的质量分数为69.89%
分析:2Zn(NO3)2→2ZnO+4NO2↑+O2↑ 2Zn+O2→2ZnO
明显反应前是硝酸锌和金属锌的混合物,而反应后产物仅为ZnO,且两者质量相等,可见,即是Zn(NO3)2分解后将失去的NO2等质量交换为空气中的氧气。
数据:Zn(NO3)2分子量189,NO2分子量46,ZnO分子量81,Zn分子量65,O2分子量32。另设混合物中金属锌有Xg,Zn(NO3)2有Yg
解题:Zn(NO3)2分解后产生NO2的质量:4*46Y/2*189g,即92Y/189g,产生O2的质量:32Y/2*189g,即16Y/189g,由此可知混合物中锌在反应中消耗的总氧气质量为92Y/189+16Y/189=108Y/189g,即4Y/7g,而Xg的Zn应消耗16X/65g的氧。
因为锌在反应中消耗的总氧气固定,所以有4Y/7=16X/65
故Y=28X/65
因此混合物中金属锌的质量百分含量为X*100%/(X+28X/65)*100%=65/93*100%=69.89%
约为70%。