ХИМИЯ. ЗАДАЧА. СРОЧНО ИЩУ ОТВЕТ

Question

При взаимодействии 250г 7% раствора гидроксида цинка с 150г раствора фосфорной кислоты образовалась соль. Найти её массу.

Shaolin · Accepted Answer

решение:

1) Уравнение реакции:
3Zn(OH)₂ + 2H₃PO₄ = Zn₃(PO₄)₂ + 6H₂O
(я исправил коэффициенты, в предыдущем решении они были неверные)

2) Масса Zn(OH)₂ в растворе:
250г × 0,07 = 17,5г

3) Молярная масса Zn(OH)₂:
M(Zn(OH)₂) = 65,4 + 2×(16 + 1) = 99,4 г/моль 
n(Zn(OH)₂) = 17,5г ÷ 99,4 г/моль = 0,176 моль - верно

4) По уравнению реакции (с учетом исправленных коэффициентов):
n(Zn₃(PO₄)₂) = n(Zn(OH)₂) × 1/3 = 0,176 × 1/3 = 0,059 моль

5) Масса соли:
M(Zn₃(PO₄)₂) = 3×65,4 + 2×(31 + 4×16) = 386,1 г/моль - верно
m(Zn₃(PO₄)₂) = 0,059 моль × 386,1 г/моль = 22,8 г

Таким образом, масса образовавшейся соли фосфата цинка равна приблизительно 22,8 грамма.

Аями Рей · Answer

Для решения задачи необходимо понять, какие реакции происходят между растворами гидроксида цинка и фосфорной кислоты.

### 1. Определим химическую реакцию:

Раствор гидроксида цинка ($ \text{Zn(OH)}_2 $) реагирует с фосфорной кислотой ($ \text{H}_3\text{PO}_4 $), образуя соль — фосфат цинка ($ \text{Zn}_3\text{PO}_4 $) и воду.

Уравнение реакции:
$$
3 \text{Zn(OH)}_2 + 2 \text{H}_3\text{PO}_4 \rightarrow \text{Zn}_3\text{PO}_4 + 6 \text{H}_2\text{O}
$$

### 2. Определим количество вещества реагентов:

**Гидроксид цинка (Zn(OH)₂):**

Масса раствора гидроксида цинка = 250 г. Концентрация раствора — 7%, что означает, что в 100 г раствора содержится 7 г $ \text{Zn(OH)}_2 $.

Масса $ \text{Zn(OH)}_2 $ в 250 г раствора:
$$
\frac{7}{100} \times 250 = 17,5 \text{ г}
$$

Молекулярная масса гидроксида цинка $ \text{Zn(OH)}_2 $ составляет:
$$
M_{\text{Zn(OH)}_2} = 65 + 2 \times (16 + 1) = 65 + 34 = 99 \text{ г/моль}
$$

Количество вещества гидроксида цинка:
$$
n_{\text{Zn(OH)}_2} = \frac{17,5}{99} \approx 0,1778 \text{ моль}
$$

**Фосфорная кислота (H₃PO₄):**

Масса раствора фосфорной кислоты = 150 г. Концентрация раствора — 100%, то есть в 150 г раствора содержится 150 г $ \text{H}_3\text{PO}_4 $.

Молекулярная масса фосфорной кислоты $ \text{H}_3\text{PO}_4 $ составляет:
$$
M_{\text{H}_3\text{PO}_4} = 3 \times 1 + 31 + 4 \times 16 = 3 + 31 + 64 = 98 \text{ г/моль}
$$

Количество вещества фосфорной кислоты:
$$
n_{\text{H}_3\text{PO}_4} = \frac{150}{98} \approx 1,53 \text{ моль}
$$

### 3. Определим, какие реагенты ограничивают реакцию:

Из уравнения реакции видно, что для реакции 3 моль $ \text{Zn(OH)}_2 $ реагируют с 2 моль $ \text{H}_3\text{PO}_4 $.

Для 0,1778 моль $ \text{Zn(OH)}_2 $ потребуется:
$$
\frac{2}{3} \times 0,1778 \approx 0,1185 \text{ моль} \text{ H}_3\text{PO}_4
$$

У нас есть 1,53 моль $ \text{H}_3\text{PO}_4 $, что больше необходимого количества (0,1185 моль). Значит, реакция ограничена количеством гидроксида цинка.

### 4. Определим массу образующейся соли:

По уравнению реакции, на 3 моль $ \text{Zn(OH)}_2 $ образуется 1 моль соли $ \text{Zn}_3\text{PO}_4 $.

Для 0,1778 моль $ \text{Zn(OH)}_2 $ образуется:
$$
\frac{1}{3} \times 0,1778 \approx 0,0593 \text{ моль} \text{Zn}_3\text{PO}_4
$$

Молекулярная масса фосфата цинка $ \text{Zn}_3\text{PO}_4 $ составляет:
$$
M_{\text{Zn}_3\text{PO}_4} = 3 \times 65 + 31 + 4 \times 16 = 195 + 31 + 64 = 290 \text{ г/моль}
$$

Масса фосфата цинка:
$$
m_{\text{Zn}_3\text{PO}_4} = 0,0593 \times 290 \approx 17,2 \text{ г}
$$

### Ответ:
Масса образовавшейся соли $ \text{Zn}_3\text{PO}_4 $ составляет примерно 17,2 г.