Химия

Запишем уравнения реакций:

$Zn + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2} \uparrow$, (1)
$ZnSO_{4} + BeS = ZnS \downarrow + BeSO_{4} \downarrow$. (2)

Найдем количества веществ, участвующих в реакциях: $n(H_{2}SO_{4}) = \frac{35,7 \cdot 1,4 \cdot 0,392}{98} = 0,2 моль; n(Zn) = \frac{8,125}{65} = 0,125 моль; n(BaS) = \frac{75 \cdot 0,338}{169} = 0,15 моль$. В результате реакции (1) образовалось 0,125 моль $ZnSO_{4}$, выделилось 0,125 моль $H_{2}$ и осталось 0,075 моль $H_{2}SO_{4}$, которая будет реагировать с $BaS$ и образовавшимся по реакции (2) $ZnS$ (сульфиды железа и металлов, стоящих в ряду напряжений левее железа, растворимы в кислотах):

$BaS + H_{2}SO_{4} = BaSO_{4} \downarrow + H_{2}S \uparrow$, (3)
$ZnS + H_{2}SO_{4} = ZnSO_{4} = ZnSO_{4} + H_{2}S \uparrow$. (4)

В результате реакции (2) образуется по 0,125 молей $ZnS$ и $BaSO_{4}$ и в избытке остается 0,025 моль $BaS$. По реакции (3) расходуется по 0,025 моль $BaS$ и $H_{2}SO_{4}$ и образуется по 0,025 моль $BaSO_{4}$ и $H_{2}S$. Оставшиеся 0,05 моль $H_{2}SO_{4}$ растворяют 0,05 моль $ZnS$ с образованием 0,05 моль $ZnSO_{4}$ и 0,05 моль $H_{2}S$. Таким образом, в растворе останется только $ZnSO_{4}$ в количестве 0,05 моль, или $0,05 \cdot 161=8,05 г$. Найдем теперь массу раствора:

$m = m(р-ра \: H_{2}SO_{4}) + m(Zn) + m(р-ра \: BaS) - m(H_{2}) - m(ZnS) - m(BaSO_{4}) - m(H_{2}S) = 50 + 8,125 + 75 - 0,125 \cdot 2 - (NULL,125 - 0,05) \cdot 97 - (NULL,125 + 0,025) \cdot 233 - (NULL,05 + 0,025) \cdot 34 = 88,1 г$.

Массу раствора можно найти и по-другому:

$m = m(ZnSO_{4}) + m(воды \: из \: р-ра \: H_{2}SO_{4}) + m(воды \: из \: р-ра \: BaS) = 8,05 + (50 - 19,6) + (75 - 25,35) = 88,1 г$.

Массовая доля вещества равна:

$\omega (ZnSO_{4}) = \frac{8,05}{88,1} 100 \text{ %} = 9,14 \text{ %}$.
Ответ. 9,14% $ZnSO_{4}$.