Question

Сульфид цинка массой 48,5 г подвергли обжигу в избытке кислорода. Образовавшийся продукт прореагировал с 460 г 14%-ного раствора гидроксида калия. Определите массовую долю гидроксида калия в образовавшемся растворе.

Answer 1

Сульфид цинка вступает в окислительно-восстановительную реакцию с кислородом, в результате чего образуются оксиды – ZnO и SO₂:

2ZnS + 3O₂ → 2ZnO + 2SO₂↑

Вычисли количество вещества сульфида и оксида цинка:

ν(ZnS) = 48,5 г/97 г/моль = 0,5 моль, ν(ZnS) = ν(ZnO) = 0,5 моль, отсюда

m(ZnO) = 0,5 моль · 81 г/моль = 40,5 г

По условию задачи в щелочном растворе содержится 1,15 моль KOH, а ZnO образовалось 0,5 моль в результате горения сульфида цинка, следовательно, эти соединения взаимодействуют между собой с образованием тетрагидроксоцинката:

ZnO + 2KOH + H₂O → K₂[Zn(OH)₄]

Количество вещества гидроксида калия, реагирующего с оксидом цинка, определяется как ν(KOH) = 2ν(ZnO) = 0,5 моль · 2 = 1 моль

Вычислим массу непрореагировавшего гидроксида калия:

m_ост.(KOH) = 460 г · 0,14 – 1 моль · 56 г/моль = 8,4 г

Вычислим массу образовавшегося раствора и массовую долю оставшегося гидроксида калия в нем:

m(р-ра) = 40,5 г + 460 г = 500,5 г

ω(KOH) = m_ост.(KOH)/m(р-ра) · 100% = 8,4 г/500,5 г · 100% = 1,67%