При разложении нитрата цинка (соли амфотерного металла) образуются оксид цинка, бурый газ – диоксид азота (IV) и кислород:
2Zn(NO3)2 → 2ZnO + 4NO2↑ + O2↑ (нагревание)
Поскольку в условии задачи речь идет о полном растворении остатка, состоящего из оксида и нитрата цинка, то в итоге образуется комплексная соль цинка – тетрагидроксоцинкат натрия:
ZnO + 2NaOH + H2O → Na2[Zn(OH)4]
Zn(NO3)2 + 4NaOH → Na2[Zn(OH)4] + 2NaNO3
Вычислим количество смеси газов – NO2 и O2:
ν(NO2 + O2) = 5,6 л/22,4 л/моль = 0,25 моль
По уравнению реакции ν(ZnO) = 2/5ν(NO2 + O2) = 2/5 · 0,25 моль = 0,1 моль
m(ZnO) = 81 г/моль · 0,1 моль = 8,1 г
Вычисли массу и количество вещества оставшегося нитрата цинка:
mост.(Zn(NO3)2) = 64,8 г – 8,1 г = 56,7 г; νост.(Zn(NO3)2) = 56,7 г/189 г/моль = 0,3 моль
По уравнениям реакции взаимодействия оксида цинка и нитрата цинка со щелочью, количество вещества и масса гидроксида натрия равно:
ν(NaOH) = 0,1 моль · 2 + 0,3 моль · 4 = 1,4 моль; m(NaOH) = 1,4 моль · 40 г/моль = 56 г
Вычислим массу щелочного раствора:
m(р-ра NaOH) = 56 г/0,28 = 200 г
Вычислим количество вещества и массу нитрата натрия:
ν(NaNO3) = 2νост.(Zn(NO3)2) = 2 · 0,3 моль = 0,6 моль; m(NaNO3) = 0,6 моль · 85 г/моль = 51 г
Вычислим массу образовавшегося раствора и массовую долю нитрата натрия в нем:
m(р-ра) = 64,8 г + 200 г = 264,8 г
ω(NaNO3) = 51 г/264,8 г · 100% = 19,26%
Популярные вопросы