Дано:
1. Масса сульфида цинка (ZnS) = 48.5 г
2. Раствор, в котором растворили образовавшееся твёрдое вещество, имеет массу = 230 г
3. Концентрация раствора гидроксида калия (KOH) = 28%
Найти:
Массовые доли веществ в полученном растворе: w(K₂[Zn(OH)₄]) и w(KOH)
Решение:
1. Рассмотрим реакцию сгорания ZnS в избытке кислорода:
2ZnS + 3O₂ -> 2ZnO + 2SO₂
2. Поскольку сульфид цинка сожгли в избытке кислорода, в результате образовался оксид цинка, ZnO.
3. Запишем реакцию растворения ZnO в KOH:
ZnO + 2KOH -> K₂[Zn(OH)₄]
4. Рассчитаем количество моль ZnO образовавшегося при сгорании ZnS и найдем соотношение масс этого оксида к KOH в реакции растворения.
5. Найдем количество моль KOH по формуле:
M(KOH) = 39.1 + 16 + 1 = 56.1 г/моль
Масса KOH = 0.28 * 230 / 56.1 = 1.14 моль
6. Рассчитаем массу K₂[Zn(OH)₄]:
M(K₂[Zn(OH)₄]) = 39.1 * 2 + 65.38 + 4 * 16 = 241.46 г/моль
Масса K₂[Zn(OH)₄] = 1.14 * 241.46 = 275.47 г
7. Найдем массовые доли веществ в полученном растворе:
Масса общего раствора = 230 + 275.47 = 505.47 г
w(K₂[Zn(OH)₄]) = 275.47 / 505.47 * 100% ≈ 54.44%
w(KOH) = 230 / 505.47 * 100% ≈ 45.56%
Ответ:
Массовая доля K₂[Zn(OH)₄] в полученном растворе составляет примерно 54.44%, а массовая доля KOH составляет примерно 45.56%.