Какая масса осадка образуется и каковы массовые доли солей в конечном растворе при добавлении 72г 0,9м-го раствора

Yablonka

23

Для начала, давайте определим, что нам дано и что нам нужно найти в этой задаче.

У нас есть два раствора:
- 0,9М раствор фосфата аммония массой 72 г и плотностью 1,08 г/мл
- Раствор нитрата цинка массой неизвестной, но объёмом 105 мл и массовой долей соли 12%, с плотностью 1,05 г/мл

Мы хотим найти:
1) Массу осадка, которая образуется
2) Массовые доли солей в конечном растворе

Для начала, рассчитаем массу раствора нитрата цинка. Для этого нужно умножить его объём на его плотность:
Масса раствора нитрата цинка = 105 мл * 1,05 г/мл = 110,25 г

Теперь, рассчитаем количество вещества в растворе фосфата аммония. Для этого воспользуемся формулой:

Количество вещества = масса / молярная масса

Молярная масса фосфата аммония (NH4)3PO4 равна:
(1 моль азота) x (14,01 г/моль) + (3 моля водорода) x (1,008 г/моль) + (1 моль фосфора) x (30,97 г/моль) + (4 моля кислорода) x (16,00 г/моль) = 149,1 г/моль

Количество вещества фосфата аммония = 72 г / 149,1 г/моль = 0,483 моль

Теперь, используя стехиометрию реакции, мы выясним, что масса осадка, образующегося при реакции между фосфатом аммония и нитратом цинка, равна массе фосфата аммония, умноженной на массовое соотношение между фосфатом аммония и образующимся осадком:

Масса осадка = масса фосфата аммония x (массовое соотношение осадка/фосфата аммония)

Массовое соотношение осадка/фосфата аммония можно найти из сбалансированного уравнения реакции. В данном случае, это уравнение H3PO4 + 3Zn(NO3)2 -> Zn3(PO4)2 + 6HNO3.

Из уравнения видно, что соотношение фосфата аммония к осадку равно 1:1, то есть каждый моль фосфата аммония образует один моль осадка.

Масса осадка = 0,483 моль x молярная масса фосфата аммония = 0,483 моль x 149,1 г/моль = 72,0933 г

Теперь, чтобы найти массовые доли солей в конечном растворе, мы должны рассчитать массы каждой соли и поделить их на общую массу конечного раствора.

Масса нитрата цинка = масса раствора нитрата цинка x массовая доля соли = 110,25 г x 12% = 13,23 г

Массовая доля фосфата аммония в конечном растворе будет равна:
Массовая доля фосфата аммония = масса фосфата аммония / общая масса конечного раствора

Общая масса конечного раствора = масса раствора нитрата цинка + масса раствора фосфата аммония = 110,25 г + 72 г = 182,25 г

Массовая доля фосфата аммония = 72 г / 182,25 г x 100 % = 39,52 %

Таким образом, масса образующегося осадка составляет 72,0933 г, а массовая доля фосфата аммония и нитрата цинка в конечном растворе составляет 39,52% и 12% соответственно.