Смесь цинка и цинкового купороса (ZnSO4×7H20) полностью растворили 160 г раствора гидроксида натрия, при этом выделилось 2,24 л газа (н.у.) и образовался раствор массой 172,04 г. Вычислите массовые доли солей в полученном растворе

Объяснение:

Смесь цинка и цинкового купороса (ZnSO4×7H20) полностью растворили 160 г раствора гидроксида натрия, при этом выделилось 2,24 л газа (н.у.) и образовался раствор массой 172,04 г. Вычислите массовые доли солей в полученном растворе.

  цинк  обладает  амфотерными  свойствами  поэтому  не удивительно   растворение  их  в избытке  щелочи.

 Запишем  взаимодействие  сульфата  цинка  с раствором  щелочи:

        0,0195 моль                0,0195 моль         0,0195 моль

         ZnSO4  + 4NaOH   =  Na2[Zn(OH)4]     +  Na2SO4  

                                       тетрагидрокси-        сульфат

                                         цинкат натрия            натрия

  0,1 моль   0,2 моль                        0,1 моль           0,1 моль

    Zn      +    2NaOH  +  2H2O  =  Na2[Zn(OH)4]     +  H2↑

    Кроме  того  при  гидролизе  сульфата  цинка  образуется   растворе   некоторое  количество  серной  кислоты,  которая  также  дает  свой  вклад  в  некоторый  объем   водoрода

По объему  выделившегося  водорода  0,1 моль. можно  сделать  вывод  о  количестве  цинка  в  смеси  - 0,1 моль

      2ZnSO4    +  H-OH  ⇔  (ZnOH)2SO4   +   H2SO4  

          Zn +   H2SO4  =  ZnSO4   +   H2↑

   Зная  массу  раствора  до  реакции  и после  реакции  легко  рассчитать   массу  цинкового  купороса.

После  реакции   масса  раствора  172,04 г.  До реакции  масса  раствора ( а это был  раствор  гидроксида  натрия)  была 160 г

 172,04 г  - 160 г = 12,04 г

12,04 г  это  все  что  в  раствор  добавили,  сюда  включим  6,54 г  цинка  и  5,6 г  цинкового  купороса.  Молярная  масса  цинкового  купороса  равна  287 г/моль,  Тогда  5,6 г  цинкового  купороса  составляет  округленно  0,0195  моль

массой 6,54 г.  Тогда  

  Масса   раствора   172,04  г

 В растворе   содержится  0,0195 г  сульфата  натрия  и  0,1195 моль

тетрагидроксицинката  натрия

 Вычислим  массы   солей:  m(Na2SO4) =  142 г/моль ×0,0195 = 2,77 г

m Na2[Zn(OH)4] =  179 г/моль × 0,1195 = 21,39 г

Теперь  вычислим  массовые доли   солей  в  растворе

   ω Na2[Zn(OH)4] = 21,39 г : 172,04 г  = 0,1243  или 12,4%

    ω Na2SO4  =  2,77 г  :  172,04 =  0,0161 =  1,6%