27.20. Водород, полученный в результате реакции цинка с соляной кислотой, использовали для восстановления 40 г оксида меди (II). Вычислите массу цинка, с которого был получен водород.

1.Сперва определим молярную массу вещества:
M(вещества)=p(плотность по O2)*M(O2)=2,25*32=72 г/моль.
2.Так как нам дано,что это вещество образуется при окислении вторичного спирта CuO,то искомое вещество кетон.
Единственный кетон с такой молярной массой-метилэтилкетон(бутан-2-он(бутанон)).
3.Формула метилэтилкетона:CH3CH2-CO-CH3.
4.Так же найти формулу искомого вещества путем вычислений:
Так как это кетон,то формула его сгорания выглядет так:
2CxH2xO+(3x-1)O2=2xCO2+2xH2O
5.Теперь найдем,сколько моль кетона приходится на 1 моль углекислого газа:
n(CxH2xO)=m/M=8,64/72=0,12 моль
n(CO2)=m/M=21,12/44=0,48 моль
Значит на 1 моль кетона приходится 4 моль CO2,значит 2x/2=4,значит x=4.
6.Формула кетона:C4H8O-метилэтилкетон.
7.Уравнение получения из спирта:
C4H10O+CuO=C4H8O+Cu+H2O.

Электролиз идет по уравнению 2Cu(NO3)2 + 2H2O = 2Cu + 4HNO3 + O2.
При этом кислород выделяется на аноде, а на катоде выделяется медь. Поскольку на катоде выделился газ, то протекал также электролиз воды по уравнению 2H2O = 2H2 + O2, при этом водород выделяется на катоде, а кислород - на аноде.

Пусть изначально было 100 г раствора.
Масса нитрата меди равна 9,4 г, а его количество вещества равно 9,4 г : 188 г/моль = 0,05 моль.
Количество вещества выделившегося кислорода равно 0,025 моль.

Пусть разложению подверглось х моль воды. 
Тогда количество вещества водорода равно х моль, а кислорода - 0,5х моль.
По условию, х = 1,5 * (0,025 + 0,5х), отсюда х = 0,15 моль.

Найдем массу конечного раствора.
Из исходных 100 г вычтем массу выделившегося кислорода и меди при электролизе раствора нитрата, а также массу разложившейся воды.
Масса выделившегося кислорода при электролизе нитрата равна 0,025 моль * 32 г/моль = 0,8 г.
Масса выделившейся меди равна 0,05 моль * 64 г/моль = 3,2 г.
Масса разложившейся воды равна 0,15 моль * 18 г/моль = 2,7 г.
Таким образом, масса раствора равна 100 г - (0,8+3,2+2,7) г = 93,3 г.

Количество вещества азотной кислоты в растворе равно 0,1 моль, а масса ее, соответственно, 0,1 моль * 63 г/моль = 6,3 г.
Массовая доля азотной кислоты в растворе равна 6,3 г : 93,3 г = 0,0675 = 6,75%.