Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение атомов цинка и кислорода 5:6, обработали 500 г раствора разбавленной серной кислоты.го 20%-го

Question

Смесь цинка и карбоната цинка, в которой соотношение атомов цинка и кислорода 5:6, обработали 500 г раствора разбавленной серной кислоты. В результате исходная смесь и кислота прореагировали без остатка и выделилось 2,24 л газов (н.у.). К получившемуся раствору прилили 500 г раствора гидроксида натрия с массовой долей 40%. Найдите массовую долю сульфата натрия в получившемся растворе.

Answer 1

Дано:
Масса раствора серной кислоты: 500 г
Объем выделившегося газа: 2,24 л
Масса раствора гидроксида натрия: 500 г
Массовая доля NaOH в растворе: 40%

Решение:

1. Найдем количество вещества разбавленной серной кислоты (H2SO4):
M(H2SO4) = 98 г/моль
n_H2SO4 = 500 г / 98 г/моль = 5,1 моль

2. Составим уравнение реакции между цинком и серной кислотой:
Zn + H2SO4 -> ZnSO4 + H2

3. Найдем количество вещества цинка (Zn):
n_Zn = (5/6) * n_H2SO4 = (5/6) * 5,1 моль = 4,25 моль

4. Рассчитаем массу цинка (Zn):
M(Zn) = 65,38 г/моль
m_Zn = n_Zn * M(Zn) = 4,25 моль * 65,38 г/моль = 278,08 г

5. Найдем количество вещества гидроксида натрия (NaOH) в растворе:
M(NaOH) = 40 г/моль
n_NaOH = 500 г / 40 г/моль = 12,5 моль

6. Рассчитаем количество вещества сульфата натрия (Na2SO4):
n_Na2SO4 = n_H2SO4 = 5,1 моль

7. Найдем массу сульфата натрия (Na2SO4):
M(Na2SO4) = 142,04 г/моль
m_Na2SO4 = n_Na2SO4 * M(Na2SO4) = 5,1 моль * 142,04 г/моль = 724,3 г

8. Найдем общую массу раствора:
m_solution = m_H2SO4 + m_NaOH = 500 г + 500 г = 1000 г

9. Найдем массовую долю сульфата натрия в растворе:
%_Na2SO4 = (m_Na2SO4 / m_solution) * 100% = (724,3 г / 1000 г) * 100% ≈ 72,43%

Ответ:
Массовая доля сульфата натрия в получившемся растворе составляет около 72,43%.