Химия
8 класс
Вопрос
В 400 мл 25%-ной серной кислоты плотностью 1,18 г/л всыпали по 100 г следующих порошкообразных веществ: ZnO, BaSO4, SnO2. Полученную смесь нагрели и перемешали, пытаясь добиться полного растворения веществ, однако, несмотря на это, образовался осадок.
Установите качественный и количественный составы этого осадка.
Ответ
Состав осадка зависит от возможности взаимодействия добавленных веществ с 25 %-ной серной кислотой. BaSO4 и SnO2 практически нерастворимы в серной кислоте указанной концентрации, поэтому в раствор будет переходить только ZnO:
ZnO+H2SO4=ZnSO4+H2O.
По уравнению реакции 1 моль ZnO (NULL,38 г) должен прореагировать с 1 молем (NULL,08 г) H2SO4.
Взятый раствор серной кислоты весит 400:1,18−472 г и содержит 472⋅0,25=118 г H2SO4. Из уравнения реакции следует, что если 98,01 г H2SO4 реагирует с 81,38 г ZnO, то 118 г. H2SO4 должно прореагировать с
x=118⋅81,3898,08=97,9, ZnO
и, следовательно, 100−97,9=2,1 г ZnO не растворится и войдет в осадок вместе со 100 г SnO2 и 100 г BaSO4. (Строго говоря, ZnO будет способствовать увеличению гидролиза соли:
Zn2++2H2O⇌Zn(OH)++H3O+,
2H3O++ZnO=Zn2++3H2O.
Это может вызвать частичное выпадение основной соли [Zn(OH)]2SO4, т. е. в состав осадка точно будут входить SnO2 и BaSO4, но возможно также и основная соль цинка Ред.)