В 100 г раствора содержится 10,4 сульфата кадмия погрузили цинковую пластинку. Через некоторое время пластинку вынули, высушили и взвесили, масса увеличилась на 0,94 г. Для удаления из раствора тяжелых металлов в него добавили 5,6%-ный раствор гидроксида калия. Определите массовые доли веществ в полученном растворе
Шаг 1: Рассчитаем массу сульфата кадмия в изначальном растворе.
Массовая доля означает, что вес вещества в растворе, обычно выраженный в граммах, относится к общей массе раствора в граммах, как доля в процентах.
Масса сульфата кадмия = массовая доля * масса раствора
Масса сульфата кадмия = 10,4 / 100 * 100 г = 10,4 г
Шаг 2: Определяем, сколько граммов цинка взяли для реакции.
Поскольку масса пластинки цинка увеличилась на 0,94 г, то это означает, что цинк соединился с сульфатом кадмия по реакции:
Zn + CdSO4 -> ZnSO4 + Cd
Масса цинка = масса прироста веса пластинки = 0,94 г
Шаг 3: Определите стехиометрический коэффициент между цинком и сульфатом кадмия.
В соответствии с уравнением реакции, взвешенный цинк реагирует с сульфатом кадмия в соотношении 1:1.
Шаг 4: Определите количество сульфата кадмия, отреагировавшего с цинком.
Молярная масса ZnSO4 = 65 г/моль
Масса сульфата кадмия, реагировавшего с цинком = (масса цинка / молярная масса ZnSO4) * молярная масса CdSO4
Масса сульфата кадмия, реагировавшего с цинком = (0,94 г / 65 г/моль) * 224 г/моль = 3,23 г
Шаг 5: Определите массу оставшегося сульфата кадмия после реакции с цинком.
Масса оставшегося сульфата кадмия = начальная масса сульфата кадмия - масса сульфата кадмия, реагировавшего с цинком
Масса оставшегося сульфата кадмия = 10,4 г - 3,23 г = 7,17 г
Шаг 6: Рассчитаем массу полученного раствора.
Масса полученного раствора = начальная масса раствора - масса сульфата кадмия, реагировавшего с цинком
Масса полученного раствора = 100 г - 3,23 г = 96,77 г
Шаг 7: Рассчитаем массовую долю сульфата кадмия в полученном растворе.
Массовая доля сульфата кадмия = (масса сульфата кадмия / масса полученного раствора) * 100%
Массовая доля сульфата кадмия = (3,23 г / 96,77 г) * 100% = 3,34%
Шаг 8: Рассчитаем массовую долю гидроксида калия в полученном растворе.
Массовая доля гидроксида калия = (масса гидроксида калия / масса полученного раствора) * 100%
Массовая доля гидроксида калия = (0,0556 г / 96,77 г) * 100% = 0,0574%
Шаг 9: Рассчитаем массовую долю оставшегося сульфата кадмия в полученном растворе.
Массовая доля оставшегося сульфата кадмия = (масса оставшегося сульфата кадмия / масса полученного раствора) * 100%
Массовая доля оставшегося сульфата кадмия = (7,17 г / 96,77 г) * 100% = 7,41%
В итоге, в полученном растворе массовая доля сульфата кадмия составляет 3,34%, массовая доля гидроксида калия составляет 0,0574%, а массовая доля оставшегося сульфата кадмия составляет 7,41%.